Redis基礎系列（八）——過時鍵刪除策略

這是我參與更文挑戰的第26天，活動詳情查看：更文挑戰

Redis 設置鍵過時時間的命令

/** * 將key 的值設置爲 value，並將 key 的過時時間設爲 seconds (以秒爲單位)。 * 只適用於String對象 */
SETEX key seconds value 

/** * 這個命令和 SETEX 命令類似，但它以毫秒爲單位設置 key 的生存時間， * 而不是像 SETEX 命令那樣，以秒爲單位。 * 只適用於String對象 */
PSETEX key milliseconds value

//將鍵 key 的生存時間設置爲 seconds 秒
EXPIRE key seconds    
    
//將鍵 key 的生存時間設置爲 milliseconds 毫秒
PEXPIRE key milliseconds 
    
//將鍵 key 的過時時間設定爲 timestemp 指定的秒數時間戳
EXPIREAT key timestemp 
    
//將鍵 key 的過時時間設定爲 milliseconds-timestemp 指定的秒數時間戳
PEXPIREPAT key milliseconds-timestemp 
複製代碼

  以上六種設置鍵過時的方式，其中 SETEX 和 PSETEX兩個命令只適用於字符串對象，其餘4個命令適用於全部鍵類型。雖然有不少不一樣的命令能夠設置鍵過時，可是最終其餘的命令都會被轉爲經過 PEXPIREPAT 命令實現。

過時鍵刪除策略

  經過設置鍵的過時時間，能夠判斷某個時間點一個鍵是否過時。對於已過時的鍵，還須要將其刪除，刪除的策略有三種：

• 定時刪除：在設置鍵的過時時間時，建立一個定時器，讓定時器在鍵過時的時候，當即執行對鍵的刪除操做。
  • 優勢：對內存最友好，應刪盡刪
  • 缺點：對CPU不友好，在過時鍵較多的狀況下，定時器會佔用太多的CPU資源
• 惰性刪除：聽任過時鍵無論，每次從鍵空間中獲取鍵時，都檢查取得的鍵是否過時，若是過時則將其刪除並返回nil，若是鍵不過時則返回鍵。
  • 優勢：對CPU友好，只在用到鍵的時候才判斷是否過時
  • 缺點：對內存不友好，若是一個過時鍵沒有再被用到，也就會一直留在內存中
• 按期刪除：每隔一段時間，程序就對數據庫進行一次檢查，刪除裏面的過時鍵。
  • 對定時刪除和按期刪除進行整合和折中，同時減輕CPU和內存的消耗
  • 難點：如何肯定刪除操做執行的時長和頻率，執行得太頻繁或者執行時間太長會退化爲定時刪除，執行得太少則退化爲惰性刪除

Redis 過時鍵刪除策略

  Redis 中採用惰性刪除和按期刪除配合的策略，實現合理使用CPU時間和避免浪費內存空間之間取得平衡。

Redis 中，對於設置了過時時間的鍵，每次讀寫鍵時都會調用expireNeeded函數判斷鍵是否過時。

惰性刪除策略模式以下：

按期刪除策略

• 每隔一段時間，Redis會用規定的時間片斷，從指定數據庫中取出必定數量的鍵進行檢查是否過時
• 使用 current_db 記錄當前的檢查的數據庫（一個Redis服務器中能夠有多個數據庫，經過 select 命令指定當前使用的數據庫）
• 當全部數據庫都被檢查一遍以後，current_db 被設置爲0，下一次從0號數據庫開始從新檢查