Redis的过期策略以及内存淘汰机制

Redis的过期策略以及内存淘汰机制

缓存中存储当前的热点数据，Redis为每个key值都设置了过期时间，以提高缓存命中率。假设你设置了一批key只能存活2个小时，那么当这批key过期后，Redis选择“定期删除+惰性删除”策略。如果该策略失效，Redis内存使用率会越来越高，一般应采用内存淘汰机制来解决。

定期删除

Redis默认每隔100ms就随机抽取一些设置了过期时间的key，检查其是否过期，如果有过期就删除。

随机抽取：是因为假如redis存了几十万个key，每隔100ms就遍历所有设置了过期时间的key，cpu的负载会很高。

“定期”而不是“定时”：是因为定时删除需要用一个定时器来负责监视key，过期则自动删除。虽然内存及时释放，但是在高并发请求下，cpu应该把更多的时间用在处理请求上，而不是浪费在删除key上。

惰性删除

定期删除可能会导致很多过期的key到了时间并没有被删除掉，此时就要用到惰性删除。在你请求某个key的时候，redis会检查这个key是否设置了过期时间，并判断是否过期了，如果过期就删除。

定时删除：用cpu的性能换取内存空间（以时间换空间）

定期删除：可能会导致过期的key没被删除

惰性删除：用内存换取cpu的处理时间（以空间换时间）

定期删除+惰性删除 存在的问题

如果定期删除漏掉了很多过期的key，这些key还占用着内存。然后也没即时去请求key，即惰性删除也没生效。这种场景下，Redis默认的“定期删除+惰性删除”策略就失效了。此时，如果大量过期的key堆积在内存中，Redis内存使用率会越来越高，最后导致Redis的内存块耗尽。

对此，可采用内存淘汰机制解决。

Redis中的缓存淘汰策略

当Redis使用的内存达到maxmemory参数配置的阈值时，Redis就会根据配置的内存淘汰策略把key从内存中移除。

LRU 最近最少使用 — 基于缓存中数据的访问顺序

使用一个链表来跟踪key的访问顺序，当key被访问时将其移动到链表前面。

LFU 最不经常使用 ----基于缓存中每个数据的使用频率

更加关注缓存的使用频率，使用计数器来记录每个key的访问次数，哈希表用于快速查找key。

Random 随机淘汰策略

TTL 生存时间

从设置了过期时间的key里面，挑选出即将要过期的key优先移除。

总结

“定期删除+惰性删除”策略：用于删除过期的缓存数据。

内存淘汰策略：用于在内存不足时，选择要淘汰的缓存数据。