接下来介绍Redis里的过期机制。Redis作为内存数据库,和普通的关系型数据库相比,优势在于快,劣势是持久化稍差。实际上很多内存数据库都是来存一些时效性数据,比如限时优惠活动,缓存或者验证码可以采用Redis过期机制进行管理。这个时候千万不要忘记设立过期时间,若不设,只能等内存满了,一个个查看Key有没有使用。
在Redis里设过期数据很简单,直接用expire命令即可。在Key过期的时候,Redis会自动把这个Key删除。“自动”是指有一个触发时机,很容易想到用定时器。Redis为了不影响正常的读写操作,一般只会在必要或CPU空闲的时候做过期清理的动作;必要的时候即访问Key的时候,CPU空闲的时候具体分为两个,一是一次事件循环结束,进入事件侦听前,二是系统空闲时做后台定期任务。且第二个是有时间限制的。时间限制为25%的CPU时间。
Redis后台清理任务默认1秒钟执行10次,也就是100ms。相当于若没有其他操作,全都用来做后台任务,后台任务如果把CPU占满的话,一次可以执行100ms。25%的限制表示,后台任务里面,100ms里有25ms可以做过期Key清理,还有一些其他Redis管理方面的任务要做。
过期Key清理算法比较简单。首先,依次遍历所有db;然后,从db中随机取20个Key,判断是否过期,若过期,则逐出;若有5个以上Key过期,则重复上述步骤,否则遍历下一个db;在清理过程中,若达到了时间限制,超过了25ms,则退出清理过程。
总结一下算法的特点:
1 这是一个基于概率的简单算法,假设抽出的样本能够代表整个Key空间(如果运气不好,有20个Key没过期,刚好取到这20个。算法基础为在CPU允许的时间内一直清理,一直清理到过期Key占整个db中Key的25%以下)。
2 单次运行时间有25% CPU时间的限制。
3 Redis持续清理过期的数据,直至将要过期的Key的百分比降到了25%以下。
4 长期来看,任何给定的时刻已经过期但仍占据着内存空间的Key的量,最多为每秒的写操作量除以4。因为Redis最大的特色就是高效,所以会牺牲一些无关紧要的部分。
那么在实际中怎样更好地发挥Key呢?首先,淘汰过程以Key为单位,如果有大Key存在,有可能删除耗时太长,从而导致长时间服务不可用。其次,可以调高HZ参数,从而可以提升淘汰过期Key的频率,即删除的更加及时;相应的,每次淘汰最大时间限制将减少,可使系统响应时间变快;在一般情况下并不能降低过期Key所占比率;另外,会导致空闲时CPU占用率提高。不过,一般情况下可用默认值,不需要调整。
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