Java架构直通车——Redis缓存过期处理与内存淘汰机制

删除策略:Redis对已过期的key如何处理?

设置了expire的key缓存过期了,但是服务器的内存还是会被占用,这是因为redis所基于的两种删除策略。

  • 定时删除
  • 惰性删除

定时删除
redis 会将每个设置了过期时间的 key 放入到一个独立的字典中,以后会定期遍历这个字典来删除到期的 key。其删除策略如下:

  1. Redis 默认会每秒进行十次过期扫描(100ms一次),过期扫描不会遍历过期字典中所有的 key,而是采用了一种简单的贪心策略。
  2. 从过期字典中随机 20 个 key;
  3. 删除这 20 个 key 中已经过期的 key;
  4. 如果过期的 key 比率超过 1/4,重复步骤1

惰性删除
除了定期遍历之外,它还会使用惰性策略来删除过期的 key,所谓惰性策略就是在客户端访问这个 key 的时候,redis 对 key 的过期时间进行检查,如果过期了就立即删除,不会给你返回任何东西。

为什么要采用定期删除+惰性删除2种策略呢?

如果过期就删除。假设redis里放了10万个key,都设置了过期时间,你每隔几百毫秒,就检查10万个key,那redis基本上就死了,cpu负载会很高的,消耗在你的检查过期key上了

但是问题是,定期删除可能会导致很多过期key到了时间并没有被删除掉,那咋整呢?所以就是惰性删除了。这就是说,在你获取某个key的时候,redis会检查一下 ,这个key如果设置了过期时间那么是否过期了?如果过期了此时就会删除,不会给你返回任何东西。

并不是key到时间就被删除掉,而是你查询这个key的时候,redis再懒惰的检查一下

通过上述两种手段结合起来,保证过期的key一定会被干掉。

缓存淘汰:如果内存被Redis缓存占用慢了咋办?

内存占满了,可以使用硬盘来保存,但是没意义,因为硬盘没有内存快,会影响redis性能。所以,当内存占用满了以后,redis提供了一套缓存淘汰机制:MEMORY MANAGEMENT。

内存淘汰机制无非也就是那么几个,这里简要说明:
volatile-lru
从已设置过期时间的数据集中挑选最近最少使用的数据淘汰。redis并不是保证取得所有数据集中最近最少使用的键值对,而只是随机挑选的几个键值对中的, 当内存达到限制的时候无法写入非过期时间的数据集。
volatile-ttl
从已设置过期时间的数据集中挑选将要过期的数据淘汰。redis 并不是保证取得所有数据集中最近将要过期的键值对,而只是随机挑选的几个键值对中的, 当内存达到限制的时候无法写入非过期时间的数据集。
volatile-random
从已设置过期时间的数据集中任意选择数据淘汰。当内存达到限制的时候无法写入非过期时间的数据集。
allkeys-lru
从数据集中挑选最近最少使用的数据淘汰。当内存达到限制的时候,对所有数据集挑选最近最少使用的数据淘汰,可写入新的数据集。
allkeys-random
从数据集中任意选择数据淘汰,当内存达到限制的时候,对所有数据集挑选随机淘汰,可写入新的数据集。
no-enviction
当内存达到限制的时候,不淘汰任何数据,不可写入任何数据集,所有引起申请内存的命令会报错。

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