Redis过期策略

Redis所有的数据结构都可以设置过期时间,时间一到就会自动删除。
思考:Redis是单线程的,删除key的时间也会占用线程的处理时间,如果删除过于频繁,会导致CPU负载过高吗,会导致线上读写指令出现卡顿吗?
下面来谈谈Redis的两种删除策略。

两种删除策略

定时删除(集中处理)

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,定时遍历这个字典来删除到期的key。
Redis默认每秒进行十次过期扫描,过期扫描不会遍历过期字典中的所有key,而是采用了一种简单的贪心策略。

  1. 从过期字典中随机20个key;
  2. 删除这20个key中已经过期的key;
  3. 如果过期Key的比率超过四分之一,重复步骤1。

同时为了保证不会出现循环过度导致线程卡死,算法增加了扫描时间上线(默认25ms)。

惰性删除(零散处理)

Redis在客户端访问这个key的时候,会对key的过期时间进行检查,如果过期了就立即删除。

Redis中大量key同一时间过期问题

Redis实例中存在大量同一时间过期的key过期时,Redis会持续扫描过期(循环多次),直到过期字段中过期的key变得稀疏,才会停止(循环次数明显下降)。这就会导致线上读写请求出现明显的卡顿现象。导致这种卡顿的另外一种原因是内存管理器需要频繁的回收内存页,产生CPU消耗。
扫描上线25ms看起来不会导致卡顿,假设101个客户端同事将请求发送过来,前100个请求的执行时间都是25ms,那么第101个指令需要等待2500ms才能执行,这就是客户端卡顿时间,由于服务器不间断的小卡顿积少成多。
所以开发时需要注意过期时间,如果有大批量key过期,要给过期时间设置一个随机范围,而不能全部在同一时间过期。
实践中如电商降价活动是一期一期举办的,下期举办时,前面几期的数据可以过期了,所以一般都会设置一个过期时间,减少不必要的内存占用,这个时候就需要将这些同时设置过期时间的商品使用固定时间+随机时间,让这些key不会同时过期。

从库的过期策略

从库不会进行定期扫描,对过期的处理是被动的。主库在key到期时,会在AOF文件里面增加一条del命令,同步到所有的从库,从库通过执行这条del指令来删除过期的key。
因为指令同步是异步进行的,所以主库过期的key的del指令没有及时同步到从库的话,会出现主从数据不一致的情况。例如集群环境下分布式锁的算法漏洞就是因为这个同步延时产生的。

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