Redis给我们提供了设置键过期的方式：
- EXPIRE <key> <ttl> 命令用于将键key的生存时间设置为ttl秒
- PEXPIRE <key> <ttl> 命令用于将键key的生存时间设置为ttl毫秒
- EXPIREAT <key> <timestamp> 命令用于将键key的过期时间设置为timestamp
- PEXPIREAT <key> <timestamp>命令用于将键key的过期时间设置为timestamp所指定的秒数时间戳
其实上述命令经过转换后的执行效果都和PEXPIREAT命令效果一样：
def EXPIRE(key, ttl_in_sec) :
#将TTL从秒转换成毫秒
ttl_in_ms = sec_to_ms(ttl_in_sec)
PEXPIRE(key, ttl_in_ms)
def PEXPIRE(key, ttl_in_ms):
now_ms = get_current_unix_timestamp_in_ms()
PEXPIREAT(key,now_ms+ttl_in_ms)
def EXPIREAT(key, expire_time_in_sec):
expire_time_in_ms = sec_to_ms(expire_time_in_sec)
PEXPIREAT(key, expire_time_in_ms)
方法转换
过期时间的底层存储
image.png
从图可知，在redis的数据库中，redisDb结构中的expires字典中保存了数据库中所有键的过期时间，所以叫过期字典。
- 过期字典的key是一个指针，指向键空间的某个键对象（就是数据库键）
- 过期字典的value是一个long类型的整数，这个整数保存了键所指向的数据库键的过期时间，一个毫秒精度的UNIX时间戳
过期键判定
通过过期字典，我们可以得到一个key是否过期：
- 判断key是否存在于过期字典中
- 通过过期字典拿到key的过期时间，判断当前UNIX时间戳是否大于key时间
重点：过期键的删除策略
其实删除策略也比较常见，以下三种：
-
定时删除：设置过期键的同时，设定设定定时器，通过定时器来主动删除过期键。
这种方式对内存友好，但是对cpu最不友好；定时器的设定需要使用redis服务器的时间事件（无序链表），查找的事件复杂度为O(n);故在过期键过多时，cpu的大部分占用是用来查找过期键和删除过期键的。 -
惰性删除：每次对key进行操作时，判断当前key是否过期，再进行操作。
这种方式很明显对内存是不友好的，key过期的话仍然会一直存在数据库中，直到下次有对这个key的操作。 -
定期删除：每隔一段时间，对redis数据库中的过期字典进行扫描，对于过期的key进行删除。每次删除多少过期键，以及检查多少个数据库，需要由我们的算法来决定。
定期删除算是上述两种方式折中的方式，定期删除的难点在于如何选取定期的时间：
如果删除操作太过于频繁，那么将会退化成定时删除；
如果删除操作执行次数太少或者执行的时间太短，就会退化为惰性删除。
redis实际上选用的是惰性删除和定期删除两种策略。
过期键的惰性删除策略是由db.c/expireIfNeeded函数实现的，所有读写数据库Redis命令在执行之前都会先调用该函数对输入键进行检查
image.png
过期键的定期删除策略是由redis.c/activeExpireCycle函数实现的。Redis服务器周期性操作redis.c/serverCron函数，activeExpireCycle函数就会被调用，在规定的事件内，分多次遍历服务器中的各个数据库，从数据库的expire字典中随机检查一部分键的过期时间，并删除其中过期的键。
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