删除策略
过期数据
Redis中的数据特征
- Redis是一种内存级数据库,所有数据均存放在内存中,内存中的数据可以通过TTL指令获取其状态
- XX :具有时效性的数据
- -1 :永久有效的数据
- -2 :已经过期的数据 或 被删除的数据 或 未定义的数据
当redis发出一大批指令给cpu,cpu的处理不过来了,就先不执行删除数据的操作先进行get,set的操作,导致在规定时间应该删除的数据删除不了。
数据删除策略
时效性数据的存储结构
redis会维护一个expires的区域用于存放某一个数据的过期时间。
数据删除策略的目标
删除策略只对有时效性的数据进行删除
在内存占用与CPU占用之间寻找一种平衡,顾此失彼都会造成整体redis性能的下降,甚至引发服务器宕机或内存泄露。在cpu忙的时候不给cpu添乱,等cpu空闲的时候,在删除过期的数据
定时删除
- 创建一个定时器,当key设置有过期时间,且过期时间到达时,由定时器任务立即执行对键的删除操作
- 优点:节约内存,到时就删除,快速释放掉不必要的内存占用
- 缺点:CPU压力很大,无论CPU此时负载量多高,均占用CPU,会影响redis服务器响应时间和指令吞吐量
- 总结:用处理器性能换取存储空间(拿时间换空间)
当到达某一个键的过期时间时,定时器删除该地址的值,并且同时删除expires空间里的值。当cpu忙的时候也会执行删除任务,会影响redis服务器响应时间和指令吞吐量。
惰性删除
- 影响redis服务器响应时间和指令吞吐量
- 如果未过期,返回数据
- 发现已过期,删除,返回不存在
- 优点:节约CPU性能,发现必须删除的时候才删除
- 缺点:内存压力很大,出现长期占用内存的数据
- 总结:用存储空间换取处理器性能 expireIfNeeded() (拿时间换空)
当数据过期时,不进行删除,当下一次要获取改值时,会执行expireIfNeeded()函数,判断是否该数据已经过期,如果过期了,删除它,并返回数据不存在。没有过期,返回该数据。所有的get方法之间都要执行expireIfNeeded()方法。
定期删除
定时删除和惰性删除都太极端了,一个是拿时间换取空间,一个是拿空间换取时间,有没有折中方案?
有,定期删除策略
默认redis有16个DB
- Redis启动服务器初始化时,读取配置server.hz的值,默认为10
- 每秒钟执行server.hz次serverCron()–>databasesCron()–>databasesCron()()
- databasesCron():对redis中的DB进行轮询
- activeExpireCycle()对每个expires[*]逐一进行检测,每次执行250ms/server.hz
- 对某个expires[*]检测时,随机挑选W个key检测
*如果key超时,删除key- 如果一轮中删除的key的数量>W*25%,循环该过程
- 如果一轮中删除的key的数量≤W25%,检查下一个expires[],0-15循环
- W取值=ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_LOOKUPS_PER_LOOP属性值
- 参数current_db用于记录activeExpireCycle() 进入哪个expires[*] 执行
- 如果activeExpireCycle()执行时间到期,下次从current_db继续向下执行
删除策略对比
逐出策略
默认删除策略
不删除
问题引入
当新数据进入Redis时,内存不足怎么办?
- Redis使用内存存储数据,在执行每一个命令前,会调用freeMemoryIfNeeded()检测内存是否充足。如果内存不满足新加入数据的最低存储要求,redis要临时删除一些数据为当前指令清理存储空间。清理数据的策略称为逐出算法。
- 注意:逐出数据的过程不是100%能够清理出足够的可使用的内存空间,如果不成功则反复执行。当对所有数据尝试完毕后,如果不能达到内存清理的要求,将出现错误信息。
影响数据逐出的相关配置
影响数据逐出的相关配置
修改逐出策略
在配置文件中修改配置
数据逐出策略配置依据
使用INFO命令输出监控信息,查询缓存 hit 和 miss 的次数,根据业务需求调优Redis配置