美文网首页Amazing Redis
了解Redis过期策略及实现原理

了解Redis过期策略及实现原理

作者: 易霂 | 来源:发表于2019-02-16 19:32 被阅读75次

我们在使用redis时,一般会设置一个过期时间,当然也有不设置过期时间的,也就是永久不过期。

当我们设置了过期时间,redis是如何判断是否过期,以及根据什么策略来进行删除的。

redis设置过期时间:
expire key time(以秒为单位)–这是最常用的方式
setex(String key, int seconds, String value)–字符串独有的方式

除了字符串自己独有设置过期时间的方法外,其他方法都需要依靠expire方法来设置时间

如果没有设置时间,那缓存就是永不过期

如果设置了过期时间,之后又想让缓存永不过期,使用persist key

三种过期策略:
定时删除

  1. 含义:在设置key的过期时间的同时,为该key创建一个定时器,让定时器在key的过期时间来临时,对key进行删除

  2. 优点:保证内存被尽快释放

  3. 缺点:若过期key很多,删除这些key会占用很多的CPU时间,在CPU时间紧张的情况下,CPU不能把所有的时间用来做要紧的事儿,还需要去花时间删除这些key. 定时器的创建耗时,若为每一个设置过期时间的key创建一个定时器(将会有大量的定时器产生),性能影响严重

懒汉式式删除

  1. 含义:key过期的时候不删除,每次通过key获取值的时候去检查是否过期,若过期,则删除,返回null。

  2. 优点:删除操作只发生在通过key取值的时候发生,而且只删除当前key,所以对CPU时间的占用是比较少的,而且此时的删除是已经到了非做不可的地步(如果此时还不删除的话,我们就会获取到了已经过期的key了)

  3. 缺点:若大量的key在超出超时时间后,很久一段时间内,都没有被获取过,那么可能发生内存泄露(无用的垃圾占用了大量的内存)

定期删除

  1. 含义:每隔一段时间执行一次删除过期key操作

  2. 优点:通过限制删除操作的时长和频率,来减少删除操作对CPU时间的占用–处理”定时删除”的缺点

  3. 缺点:在内存友好方面,不如”定时删除”(会造成一定的内存占用,但是没有懒汉式那么占用内存) 在CPU时间友好方面,不如”懒汉式删除”(会定期的去进行比较和删除操作,cpu方面不如懒汉式,但是比定时好)

  4. 难点:合理设置删除操作的执行时长(每次删除执行多长时间)和执行频率(每隔多长时间做一次删除)(这个要根据服务器运行情况来定了),每次执行时间太长,或者执行频率太高对cpu都是一种压力。每次进行定期删除操作执行之后,需要记录遍历循环到了哪个标志位,以便下一次定期时间来时,从上次位置开始进行循环遍历

  5. 说明:memcached只是用了惰性删除,而redis同时使用了惰性删除与定期删除,这也是二者的一个不同点(可以看做是redis优于memcached的一点);对于懒汉式删除而言,并不是只有获取key的时候才会检查key是否过期,在某些设置key的方法上也会检查(eg.setnx key2 value2:该方法类似于memcached的add方法,如果设置的key2已经存在,那么该方法返回false,什么都不做;如果设置的key2不存在,那么该方法设置缓存key2-value2。假设调用此方法的时候,发现redis中已经存在了key2,但是该key2已经过期了,如果此时不执行删除操作的话,setnx方法将会直接返回false,也就是说此时并没有重新设置key2-value2成功,所以对于一定要在setnx执行之前,对key2进行过期检查)。

Redis采用的过期策略
懒汉式删除+定期删除
懒汉式删除流程:
1)在进行get或setnx等操作时,先检查key是否过期;
2)若过期,删除key,然后执行相应操作;
3)若没过期,直接执行相应操作;
4)定期删除流程(简单而言,对指定个数个库的每一个库随机删除小于等于指定个数个过期key):
5)遍历每个数据库(就是redis.conf中配置的”database”数量,默认为16)
6)检查当前库中的指定个数个key(默认是每个库检查20个key,注意相当于该循环执行20次,循环体是下边的描述)
7)如果当前库中没有一个key设置了过期时间,直接执行下一个库的遍历
8)随机获取一个设置了过期时间的key,检查该key是否过期,如果过期,删除key
9)判断定期删除操作是否已经达到指定时长,若已经达到,直接退出定期删除。

对于定期删除,在程序中有一个全局变量current_db来记录下一个将要遍历的库,假设有16个库,我们这一次定期删除遍历了10个,那此时的current_db就是11,下一次定期删除就从第11个库开始遍历,假设current_db等于15了,那么之后遍历就再从0号库开始(此时current_db==0)

总结
在实际中,如果我们要自己设计过期策略, 在使用懒汉式删除+定期删除时,控制时长和频率这个尤为关键,需要结合服务器性能,已经并发量等情况进行调整,以致最佳。

相关文章

  • 了解Redis过期策略及实现原理

    我们在使用redis时,一般会设置一个过期时间,当然也有不设置过期时间的,也就是永久不过期。 当我们设置了过期时间...

  • redis内部原理揭秘

    课程目标 过期时间设置及原理分析 发布订阅模式 Redis持久化及原理分析 Redis的内存回收策略 Redis单...

  • Redis过期策略及实现原理

    我们在使用redis时,一般会设置一个过期时间,当然也有不设置过期时间的,也就是永久不过期。 当我们设置了过期时间...

  • redis实现分布式锁

    一、分布式锁实现 原理:运用redis string类型存储策略进行实现。同时,设置string过期时间,防止死锁...

  • Redis过期策略实现原理

    更多内容请浏览本人博客 在使用redis时,一般会设置一个过期时间,当然也有不设置过期时间的,也就是永久不过期。 ...

  • 7.redis原理

    目录 --1.redis过期时间设置原理 --2.redis数据持久化原理 --3.redis内存回收策略 1.r...

  • Redis中Key的过期策略和淘汰机制

    Key的过期策略 Redis的Key有3种过期删除策略,具体如下: 1. 定时删除 原理:在设置键的过期时间的同时...

  • Redis - 过期策略和内存淘汰策略

    Redis - 过期策略和内存淘汰策略 Redis内存过期策略 Redis是key-value数据库,我们可以设置...

  • Redis 过期策略

    redis 过期策略 redis 过期策略是:定期删除+惰性删除。 所谓定期删除,指的是 redis 默认是每隔 ...

  • Redis 过期淘汰策略

    Redis 过期淘汰策略 redis的过期淘汰策略是非常值得去深入了解以及考究的一个问题。很多使用者往往不能深得其...

网友评论

    本文标题:了解Redis过期策略及实现原理

    本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/ztpieqtx.html