Redis过期策略、内存淘汰机制

一、Redis设置过期时间

1)设置过期时间的几种常见的命令

A、 EXPIRE key seconds -- 设置redis 键key的过期时间为seconds秒
B、 PEXPIRE key milliseconds -- 设置redis 键key的过期时间为millisecond豪秒
C、 EXPIREAT key timestamp --设置redis键key的过期时间为timestamp时间戳对应的时间秒
D、 PEXPIREAT key milliseconds-timestamp -设置redis键key的过期时间为milliseconds-timestamp时间戳对应的时间豪秒
$\color{red}{PS:在redis内部实现，前面三个设置过期时间的命令，最后都会转换成最后一个PEXPIREAT命令来完成。}$

2)字符串独有的设置过期时间的命令

setex key second value

3)清除redis过期时间

PERSIST key

)4获取redis建的过期时间

TTL key -- 返回键key的过期时间（单位秒）
PTTL key -- 返回键key的过期时间（单位毫秒）

二、三种过期策略

定时过期

含义：在设置key的过期时间的同时，为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。
优缺点：及时清除过期的key，节约内存空间。但是对CPU消耗高。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

惰性过期

  含义：在访问某个key的时候，先判断key是否过期，如果过期了则删除key，返回null。
  优点：删除操作只发生在从数据库取出key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）
  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）

定期过期

  含义：每隔一段时间，从设置了过期时间的键中，随机扫描一点数量的key，清除已经过期了的key。
  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"的缺点定期删除过期key--处理"惰性删除"的缺点
  缺点: 在内存友好方面，不如"定时删除".在CPU时间友好方面，不如"惰性删除"
  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）

$\color{red}{结论：}$ 定时删除和和定期删除为主动删除。惰性删除为被动删除。用到的时候才会检查key是否过期，过期就删除返回null。
惰性删除为redis服务器内置策略
定期删除可以通过：
第一、配置redis.conf 的hz选项，默认为10 （即1秒执行10次，100ms一次，值越大说明刷新频率越快，最Redis性能损耗也越大官方值1 and 500建议设置不能超过100，否则非常消耗CPU）
第二、配置redis.conf的maxmemory最大值，当已用内存超过maxmemory限定时，就会触发主动清理策略【触发内存淘汰机制】

1、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）

三、Redis过期策略。

定期过期通过redis.conf 文件 hz 参数配置，默认情况10 即1秒钟10次，100ms一次。官方给出的参考值是1-500，值越大清理过期key的频率越高，但是对CPU消耗越高。原话是当参数值为100时，对CPU消耗特别高。

四、Redis 内存淘汰机制

  当redis内存空间达到参数maxmemory配置的值时，当新写入key时，触发内存淘汰机制。内存淘汰策略通过maxmemory-policy 参数配置；有以下几种：
  noeviction：当内存空中不足以容纳新写入数据时，redis报错，无法写入数据。
  allkeys-random：当内存空间不足以容纳新写入数据时，redis随机清除某个key。
  allkeys-lru：当内存空间不足以容纳新写入数据时，redis会移除最近最少使用的key (less recently used)。
  volatile-random：当内存空间不足以容纳新写入数据时，redis会从设置了过期时间的key中，随机移除某个key。
  volatile-lru：当内存空间不足以容纳新写入数据时，redis会从设置了过期时间的key中，移除最近最少使用的key。
  volatile-ttl：当内存空间不足以容纳新写入数据时，reids会从设置了过期时间的key中优先移除有更早过期时间的key。
  近似LRU算法， maxmemory-samples 5 默认值5 ，官方给出建议如果10将非常接近LRU算法，但是对CPU消耗高。