6.1

Redis中是可以对key设置过期时间的所以需要有相应的机制将已过期的键值对删除也就是**过期键值删除策略。

Redis会用一个过期字典expires

dict**来存储有过期时间的所有key。

当查询一个key时Redis会首先会检查这个key是否存在于过期字典中

不存在则正常读取键值存在那需要首先获取这个key的过期时间如果已经过期则不会获得值

至于具体去删除这个过期的keyRedis采用了「惰性删除定期删除」两种策略配合使用。

6.1.2

惰性删除策略不主动删除过期键每当从数据库访问key时如果检测到这个key过期了则删除这个key。

缺点如果一个过期的key一直没有被访问那么会始终最早数据库内造成内存空间浪费对内存不友好。

6.1.3

定期删除策略每隔一段时间**「随机」从过期字典中取出一定数量的

key

从过期字典中随机选取20个key检查这20个key是否过期删除已过期的key如果本轮检查的「已过期

key

为了保证定期删除不会出现循环过度导致线程卡死现象为此增加了定期删除循环流程的时间上限默认不会超过

优点可以限制删除执行的时长和频率能够同时减少对CPU的影响和减少空间占用

缺点难以确定删除操作执行的时长和频率执行的太频繁对CPU不友好执行的太少对内存不友好。

Redis

AOF写入阶段当Redis以AOF模式持久化时如果数据库内某个键值过期还没有删除AOF仍然会保留此键值等过期键值被删除后Redis会向AOF文件追加一条DEL命令来显式地删除该键值。

AOF重写阶段Redis执行AOF重写时会对键值进行检查过期的键值不再写入重写后的AOF文件中。

6.2.2

RDB文件生成阶段将内存中的数据持久化为RDB文件时会对key进行过期检查过期的键值不会保存到RDB文件中。

RDB文件加载阶段RDB加载阶段需要看服务器是主服务器还是从服务器

主服务器在载入

文件时会对文件中保存的key进行检查过期键「不会」被载入到数据库中。

从服务器不进行过期检查不论key是否过期键值都会被载入到数据库中。

因为从服务器每次通过RDB数据同步时从服务器都清空本身的所有数据安装RDB文件的所以下次就会删掉了可以不用单独消耗时间来检查。

6.3

Redis运行在主从模式下时从服务器不会主动去处理过期键。

即使从库中的

key

从服务器对过期键的处理依赖于主服务器当主服务器删除某个过期键时在AOF文件中增加一条命令。

同步到所有的从服务器中从服务器执行相应的命令来删除过期键值。

七、Redis内存淘汰

Redis的运行内存如果达到了某个阈值会触发**内存淘汰机制**这个内存就是用户设置的最大运行内存。

Redis提供了多种内存淘汰策略根据不同的策略来将部分内进行淘汰。

7.2

内存淘汰策略共有八种这八种策略大体分为**「不进行数据淘汰」和「进行数据淘汰」**两类策略。

7.2.1

它表示当运行内存超过最大设置内存时不淘汰任何数据而是不再提供服务直接返回错误。

7.2.2

针对「进行数据淘汰」这一类策略又可以细分为**「在设置了过期时间的数据中进行淘汰」和「在所有数据范围内进行淘汰**」这两类策略。

volatile-random随机淘汰设置了过期时间的任意键值volatile-lru淘汰所有设置了过期时间的键值中最久未使用的键值volatile-lfu淘汰所有设置了过期时间的键值中最少使用的键值

在所有数据范围内进行淘汰

allkeys-random随机淘汰任意键值;allkeys-lru淘汰整个键值中最久未使用的键值allkeys-lfu淘汰整个键值中最少使用的键值

7.2.3

算法的实现是基于「链表」结构链表中的元素按照操作顺序从前往后排列最新操作的键会被移动到表头当需要内存淘汰时只需要删除链表尾部的元素即可因为链表尾部的元素就代表最久未被使用的元素。

Redis

需要用链表管理所有的缓存数据这会带来额外的空间开销当有数据被访问时需要在链表上把该数据移动到头端如果有大量数据被访问就会带来很多链表移动操作会很耗时进而会降低

Redis

的对象结构体中添加一个额外的字段用于记录此数据的最后一次访问时间**。

Redis

算法有一个问题无法解决缓存污染问题比如应用一次读取了大量的数据而这些数据只会被读取这一次那么这些数据会留存在

Redis

算法会记录每个数据的访问次数。

当一个数据被再次访问时就会增加该数据的访问次数。

这样就解决了偶尔被访问一次之后数据留存在缓存中很长一段时间的问题相比于

LRU

bits用于记录对象的访问信息在LRU中只是记录访问时间LFU中高位16bit记录访问时间

低位8bit记录访问频次unsigned