Redis过期键删除策略

设置过期时间

  • EXPIRE <key> <ttl> 命令用于将键 key 的生存时间设置为 ttl
  • PEXPIRE <key> <ttl> 命令用于将键 key 的生存时间设置为 ttl 毫秒
  • EXPIREAT <key> <timestame> 命令用于将键 key 的生存时间设置为 timestame 所指定的秒数时间戳
  • PEXPIREAT <key> <timestame> 命令用于将键 key 的生存时间设置为 timestame 所指定的毫秒数时间戳
    实际上,无论客户端执行以上 4 种命令的哪一种,最终的执行结果都和执行 PEXPIREAT 命令一样
    image.png

保存键过期时间

redisDb 结果的 expires 字典保存了数据库中所有键的过期时间,我们称这个字典为过期字典

  • 过期字典的键是一个指针,这个指针指向键空间的某个键对象
  • 过期字典的值是一个 long long 类型的证书,用于保存毫秒精度的 UNIX 时间戳


    image.png
image.png

过期键删除策略的三种方案

  • 定时删除: 在设置键的过期时间的同时,创建一个定时器,让定时器执行对键的删除操作
  • 惰性删除: 每次取的时候先判断 expires 对象里面的键是否已经过期,如果过期,则删除键,否则,返回该键
  • 定期删除: 每隔一段时间,程序对数据库遍历检查一遍,然后删除过期的键

定时删除

定时删除策略对内存最友好,通过使用定时器,定时删除策略可以保证键在过期时间一定会被删除,删除后就释放该键之前占用的内存。但是,定时删除策略的缺点是,它对 CPU 时间是最不友好的,在过期键比较多的情况下,删除过期键这一行为可能会占用相当一部分 CPU 时间,在内存不紧张但是 CPU 时间非常紧张的情况下,将大量 CPU 时间浪费在删除过期的策略上,而不是用在处理客户端的请求上,毫无疑问是不行的。

惰性删除

通过定时删除的描述,你可能会想那用惰性删除就最好了,这样就不会浪费 CPU 时间,每次取数据的时候才判断,如果过期才删除它,这样就能腾出大量的 CPU 去处理客户端请求了。然而,这对内存却又是最不友好的,因为这种策略并不能保证所有键一定会访问到,比如说一些取得并不频繁的数据,就会大量堆积在内存中,如果这些内存得不到释放,可想而知后果是多么严重。

定期删除

从上面两种情况看来,这两种删除的方式单一使用的过程都有明显的缺陷:

  • 定时删除占用过多 CPU 时间,影响服务器的响应时间和吞吐量。
  • 惰性删除浪费过多内存,有内存泄露的风险
    定期策略是两种策略的一种折中办法:
  • 定期策略每隔一段时间执行一次删除过期的操作,并通过限制删除操作执行的时长和频率来减少删除操作对CPU 时间的影响
  • 定期删除过期键能有效的减少过期键而造成的内存浪费
    但是,这个问题点在于如何设定删除操作执行的时长和频率?设置的太频繁吧,就又跟定时删除一样,浪费大量CPU,设置得长一点吧,这又可能出现内存大量堆积。

Redis所使用的过期删除策略

Redis实际上使用的是惰性删除和定期删除两种策略,通过配合使用,服务器可以很好的平衡 CPU 和内存。

  • 惰性删除策略的实现
    每次取数据的时候都会调用过滤函数(db.c/expireIfNeeded),该函数主要用来判断键是否过期,如果过期,则删除键,否则,则取得对应键的值。


    image.png

定期删除键的策略实现

过期键的定期删除策略由 redis.c/activeExpireCycle函数实现,每当 Redis 的服务器周期性操作 redis.c/serverCron 函数执行时, activeExpireCycle 函数就会被调用,它在规定的时间内分多次遍历服务器的各个数据库,检查数据库的 expires 字典中部分键(相当于分页查询)的过期时间,并删除它。步骤如下:

  • 函数每次运行时,都从一定数量的数据库取出一定数量的随机键进行检查,并删除其中的过期键。
  • 全局变量 current_db 会记录当前 activeExpireCycle 函数的检查进度,并在下一次 activeExpireCycle 调用时,接着上一次的进度进行处理。
  • 随着 activeExpireCycle 函数的不断执行,服务器中的所有数据库都会被检查一遍,当到达最后时,把 current_db 设置为 0,然后又重新开始,如此循环下去。

以上内容均参考 黄健宏的《Redis设计与实现》

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,372评论 6 498
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,368评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,415评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,157评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,171评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,125评论 1 297
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,028评论 3 417
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,887评论 0 274
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,310评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,533评论 2 332
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,690评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,411评论 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,004评论 3 325
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,659评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,812评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,693评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,577评论 2 353

推荐阅读更多精彩内容

  • 有没有想过Redis中过期的那些键去哪了?是谁在什么时候怎么删掉的? 先来介绍一下各种方案: 定时删除: 在设置键...
    罗曼蒂克阅读 4,834评论 1 7
  • 制定Redis过期策略,是整个Redis缓存策略的关键之一,因为内存来说,公司不可能无限大,所以就要对key进行一...
    JackFrost_fuzhu阅读 4,837评论 1 10
  • 分布式缓存技术PK:选择Redis还是Memcached? 经平台同意授权转载 作者:田京昆(腾讯后台研发工程师)...
    meng_philip123阅读 68,926评论 7 60
  • 2017年11月5日 星期日 晴 二年级五班代路瑶爸爸 亲子日记第三十五篇 早上,我们一家吃过早饭后,大...
    人弋三寿阅读 158评论 0 0
  • 丝帘频抚眉前,不平焉。 抿袖怨春寒两次三番。 虽北地,经微雨,似淮南。 清雾催人愁每每无端。 ————————— ...
    陈婉_阅读 469评论 0 3