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Redis有效時(shí)間設(shè)置以及時(shí)間過期處理操作

 更新時(shí)間:2020年11月24日 16:46:00   作者:月未明  
這篇文章主要介紹了Redis有效時(shí)間設(shè)置以及時(shí)間過期處理操作,具有很好的參考價(jià)值,希望對大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧

本文對redis的過期處理機(jī)制做個簡單的概述,讓大家有個基本的認(rèn)識。

Redis中有個設(shè)置時(shí)間過期的功能,即對存儲在redis數(shù)據(jù)庫中的值可以設(shè)置一個過期時(shí)間。作為一個緩存數(shù)據(jù)庫,這是非常實(shí)用的。如我們一般項(xiàng)目中的token或者一些登錄信息,尤其是短信驗(yàn)證碼都是有時(shí)間限制的,按照傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫處理方式,一般都是自己判斷過期,這樣無疑會嚴(yán)重影響項(xiàng)目性能。

一、有效時(shí)間設(shè)置:

redis對存儲值的過期處理實(shí)際上是針對該值的鍵(key)處理的,即時(shí)間的設(shè)置也是設(shè)置key的有效時(shí)間。Expires字典保存了所有鍵的過期時(shí)間,Expires也被稱為過期字段。

四種處理策略

EXPIRE 將key的生存時(shí)間設(shè)置為ttl秒

PEXPIRE 將key的生成時(shí)間設(shè)置為ttl毫秒

EXPIREAT 將key的過期時(shí)間設(shè)置為timestamp所代表的的秒數(shù)的時(shí)間戳

PEXPIREAT 將key的過期時(shí)間設(shè)置為timestamp所代表的的毫秒數(shù)的時(shí)間戳

其實(shí)以上幾種處理方式都是根據(jù)PEXPIREAT來實(shí)現(xiàn)的,設(shè)置生存時(shí)間的時(shí)候是redis內(nèi)部計(jì)算好時(shí)間之后在內(nèi)存處理的,最終的處理都會轉(zhuǎn)向PEXPIREAT。

1、2兩種方式是設(shè)置一個過期的時(shí)間段,就是咱們處理驗(yàn)證碼最常用的策略,設(shè)置三分鐘或五分鐘后失效,把分鐘數(shù)轉(zhuǎn)換成秒或毫秒存儲到redis中。

3、4兩種方式是指定一個過期的時(shí)間 ,比如優(yōu)惠券的過期時(shí)間是某年某月某日,只是單位不一樣。

二、過期處理

過期鍵的處理就是把過期鍵刪除,這里的操作主要是針對過期字段處理的。

Redis中有三種處理策略:定時(shí)刪除、惰性刪除和定期刪除。

定時(shí)刪除:在設(shè)置鍵的過期時(shí)間的時(shí)候創(chuàng)建一個定時(shí)器,當(dāng)過期時(shí)間到的時(shí)候立馬執(zhí)行刪除操作。不過這種處理方式是即時(shí)的,不管這個時(shí)間內(nèi)有多少過期鍵,不管服務(wù)器現(xiàn)在的運(yùn)行狀況,都會立馬執(zhí)行,所以對CPU不是很友好。

惰性刪除:惰性刪除策略不會在鍵過期的時(shí)候立馬刪除,而是當(dāng)外部指令獲取這個鍵的時(shí)候才會主動刪除。處理過程為:接收get執(zhí)行、判斷是否過期(這里按過期判斷)、執(zhí)行刪除操作、返回nil(空)。

定期刪除:定期刪除是設(shè)置一個時(shí)間間隔,每個時(shí)間段都會檢測是否有過期鍵,如果有執(zhí)行刪除操作。這個概念應(yīng)該很好理解。

看完上面三種策略后可以得出以下結(jié)論:

4. 1、3為主動刪除,2為被動刪除。

5. 1是實(shí)時(shí)執(zhí)行的,對CPU不是很友好,但是這在最大程度上釋放了內(nèi)存,所以這種方式算是一種內(nèi)存優(yōu)先優(yōu)化策略。

6. 2、3為被動刪除,所以過期鍵應(yīng)該會存在一定的時(shí)間,這樣就使得過期鍵不會被立馬刪除,仍然占用著內(nèi)存。但是惰性刪除的時(shí)候一般是單個刪除,相對來說對CPU是友好的。

7. 定期鍵這種刪除策略是一種讓人很蛋疼的策略,它既有避免1、2兩種策略劣勢的可能,也有同時(shí)發(fā)生1、2兩種策略劣勢的可能。如果定期刪除執(zhí)行的過于頻繁就可能會演變成定時(shí)刪除,如果執(zhí)行的過少就有可能造成過多過期鍵未被刪除而占用過多內(nèi)存,如果時(shí)間的設(shè)置不是太好,既可能占用過多內(nèi)存又同時(shí)對CPU產(chǎn)生不好的影響。所以。使用定期刪除的時(shí)候一定要把握好這個刪除的時(shí)間點(diǎn)。存在即為合理,既然開發(fā)的時(shí)候有這種策略,就說明定期刪除還是有他的優(yōu)勢的,具體大家可以自己琢磨。

三、主從服務(wù)器刪除過期鍵處理

參考書上說的有三種:RDB持久化、AOF持久化和復(fù)制功能。

RDB:

1. 主服務(wù)器模式運(yùn)行在載入RDB文件時(shí),程序會檢查文件中的鍵,只會加載未過期的,過期的會被忽略,所以RDB模式下過期鍵不會對主服務(wù)器產(chǎn)生影響。

2. 從服務(wù)器運(yùn)行載入RDB文件時(shí),會載入所有鍵,包括過期和未過期。當(dāng)主服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)同步的時(shí)候,從服務(wù)器的數(shù)據(jù)會被清空,所以RDB文件的過期鍵一般不會對從服務(wù)器產(chǎn)生影響。

AOF:

AOF文件不會受過期鍵的影響。如果有過期鍵未被刪除,會執(zhí)行以下動作:

客戶端請求時(shí)(過期鍵):

1.從數(shù)據(jù)庫充刪除被訪問的過期鍵;

2.追加一條DEL 命令到AOF文件;

3.向執(zhí)行請求的客戶端回復(fù)nil(空)。

復(fù)制:

1.主服務(wù)器刪除過期鍵之后,向從服務(wù)器發(fā)送一條DEL指令,告知刪除該過期鍵。

2.從服務(wù)器接收到get指令的時(shí)候不會對過期鍵進(jìn)行處理,只會當(dāng)做未過期鍵一樣返回。(為了保持主從服務(wù)器數(shù)據(jù)的一致性)

3.從服務(wù)器只有接到主服務(wù)器發(fā)送的DEL指令后才會刪除過期鍵。

參考書籍:《Redis設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》黃健宏著

補(bǔ)充知識:redis緩存數(shù)據(jù)需要指定緩存有效時(shí)間范圍段的多個解決方案 Calendar+quartz

在實(shí)現(xiàn)積分項(xiàng)目業(yè)務(wù)中,對不同場景設(shè)置了不同的key-value緩存到了redis中。但是因?yàn)閷Σ煌瑯I(yè)務(wù)的key需要緩存的時(shí)間不盡相同,這里自定義工具類來實(shí)現(xiàn)。

設(shè)置redis緩存key,截取部分代碼:

try{
 //cacheManager就相當(dāng)從redis鏈接池獲取一個連接,具體工廠類獲取在后面?zhèn)渥?
 cacheManager = (RedisCacheManager) CacheManagerFactory.getCacheManager();
 totalMonCount = Float.parseFloat(cacheManager.getString(monthKey)) + centCount;
 if (centLimitByMonth != -1){
   if (totalMonCount > centLimitByMonth) {
      // 超出月上限不再累計(jì)
      logger.error("exceeds the month limit cents! [" + totalMonCount + "]  code:[" + code + "]");
      return null;
   }
}

//當(dāng)未超出月額度,此時(shí)要對日額度進(jìn)行判斷;只需判斷其是否超出日上限積分
if (dayKey != null){
  //累積積分;因?yàn)楹灥狡鋵?shí)是沒有每日積分的,是按次數(shù)規(guī)則累積的;但為了統(tǒng)一,直接用centCount代替(都是簽一次1分)
  totalDayCount = Float.parseFloat(cacheManager.getString(dayKey)) + centCount;
  if (centLimitByDay != -1){
     if (totalDayCount > centLimitByDay){
      logger.info("[ERROR]teacher everyday assign cents > month limit! total: ["+totalDayCount+"]");
      return null;
     }
   }
   cacheManager.set(dayKey,totalDayCount.toString(),DateUtil.getSecsToEndOfCurrentDay());

}
//對月限制key進(jìn)行積分累加
//每月1號凌晨1點(diǎn)啟動腳本刪除,同時(shí)設(shè)置了保存到月底緩存時(shí)間雙重保障
cacheManager.set(monthKey, totalMonCount.toString(), DateUtil.getSecsToEndOfCurrentDay());
logger.info("==monthkey:"+monthKey+"---value:"+totalMonCount);
 }
              ...
}catch(Exception e){
          logger.error("===cache redis fail!");
          e.printStackTrace();

      }finally {

          if (cacheManager != null){
              cacheManager.close();
          }
      }

//工廠類獲取redis鏈接
public class CacheManagerFactory {
  private static ICacheManager cacheManager;
  private CacheManagerFactory(){
  };

  public static ICacheManager getCacheManager(){
    if(cacheManager == null){
      synchronized (CacheManagerFactory.class) {
        if(cacheManager == null){
          JedisPooler jedisPooler = RedisPoolerFactory.getJedisPooler();
          cacheManager = new RedisCacheManager(jedisPooler);
        }
      }
    }
    return cacheManager;
 }
}

//redis鏈接池工廠類獲取鏈接
public class RedisPoolerFactory {
  private static JedisPooler jedisPooler; 
  private RedisPoolerFactory(){
  };

  public static JedisPooler getJedisPooler(){
    if(jedisPooler == null){
      synchronized (RedisPoolerFactory.class) {
        if(jedisPooler == null){
          jedisPooler = new JedisPooler();
        }
      }
    }
    return jedisPooler;
 }
}


/**
 * 
 * Redis 連接池實(shí)例
 * 
 * @author Ethan.Lam
 * @createTime 2011-12-3
 * 
 */
public class JedisPooler {

  private JedisPool pool;
  private String REDIS_HOST;
  private String REDIS_PSW;
  private int REDIS_PORT;
  private int REDIS_MaxActive;
  private int REDIS_MaxIdle;
  private int REDIS_MaxWait;

  public JedisPooler(String config) {
    __init(config);
  }

  public JedisPooler() {
    __init("/jedisPool.properties");
  }

  private void __init(String conf) {
    // 完成初始化工作
    Properties prop = new Properties();
    try {
      InputStream _file = loadConfig(conf);
      prop.load(_file);
      REDIS_HOST = prop.getProperty("REDIS.HOST");
      REDIS_PSW = prop.getProperty("REDIS.PSW");
      REDIS_PORT = Integer.parseInt(prop.getProperty("REDIS.PORT").trim());
      REDIS_MaxActive = Integer.parseInt(prop.getProperty("REDIS.MaxActive").trim());
      REDIS_MaxIdle = Integer.parseInt(prop.getProperty("REDIS.MaxIdle").trim());
      REDIS_MaxWait = Integer.parseInt(prop.getProperty("REDIS.MaxWait").trim());
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
      REDIS_HOST = "localhost";
      throw new NullPointerException(conf + " is not found !");
    }
    JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
    config.setMaxActive(REDIS_MaxActive);
    config.setMaxIdle(REDIS_MaxIdle);
    config.setMaxWait(REDIS_MaxWait);
    config.setTestOnBorrow(true);
    System.out.println("REDIS Cache服務(wù)信息: 當(dāng)前連接的服務(wù)IP為:" + REDIS_HOST + ":" + REDIS_PORT);
    if (null == REDIS_PSW || "".equals(REDIS_PSW.trim())){
      pool = new JedisPool(config, REDIS_HOST, REDIS_PORT, 5000);
    }
    else{
      pool = new JedisPool(config, REDIS_HOST, REDIS_PORT, 5000, REDIS_PSW);
    }
  }

  public Jedis getJedis() {
    return pool.getResource();
  }

  public void returnResource(Jedis jedis) {
    pool.returnResource(jedis);
  }

  public JedisPool getPool() {
    return pool;
  }

  InputStream loadConfig(String configPath) throws Exception {
    InputStream _file = null;
    try {
      String file = JedisPooler.class.getResource(configPath).getFile();
      file = URLDecoder.decode(file);
      _file = new FileInputStream(file);
    } catch (Exception e) {
      System.out.println("讀取jar中的配置文件....");
      String currentJarPath = URLDecoder.decode(JedisPooler.class.getProtectionDomain()
          .getCodeSource().getLocation().getFile(), "UTF-8"); // 獲取當(dāng)前Jar文件名
      System.out.println("currentJarPath:" + currentJarPath);
      java.util.jar.JarFile currentJar = new java.util.jar.JarFile(currentJarPath);
      java.util.jar.JarEntry dbEntry = currentJar.getJarEntry("jedisPool.properties");
      InputStream in = currentJar.getInputStream(dbEntry);
      _file = in;
    }
    return _file;
  }
}

可以看到,這里cacheManager.set(monthKey, totalMonCount.toString(), DateUtil.getSecsToEndOfCurrentDay()); 就用到了工具類獲取了指定的時(shí)間范圍。

對于redis這種希望指定緩存有效時(shí)間,現(xiàn)在提供3種方案:

1、自定義確切時(shí)間:

public static final long LoginCentTimeByDay = 86400;//s 未認(rèn)證失效時(shí)間 1天

public static final long LoginCentTimeByMonth = 86400*30; //s 時(shí)效時(shí)間 30天

直接指定:

cacheManager.set(monthKey, totalMonCount.toString(),LoginCentTimeByDay)

2、自定義工具類,獲取當(dāng)前時(shí)間到第二天的零點(diǎn)、下個月1號零點(diǎn)的時(shí)間差(s):

cacheManager.set(monthKey, totalMonCount.toString(), DateUtil.getSecsToEndOfCurrentDay());
public class DateUtil {
  /**
   *獲取每月最后一天時(shí)間
   * @param sDate1
   * @return
   */
  public static Date getLastDayOfMonth(Date sDate1)  {
    Calendar cDay1 = Calendar.getInstance();
    cDay1.setTime(sDate1);
    final int lastDay = cDay1.getActualMaximum(Calendar.DAY_OF_MONTH);
    Date lastDate = cDay1.getTime();
    lastDate.setDate(lastDay);
    return lastDate;
  }

  /*
  獲取下一個月第一天凌晨1點(diǎn)
   */
  public static Date nextMonthFirstDate() {
    Calendar calendar = Calendar.getInstance();
    calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 1);  //設(shè)置為每月凌晨1點(diǎn)
    calendar.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1);  //設(shè)置為每月1號
    calendar.add(Calendar.MONTH, 1);  // 月份加一,得到下個月的一號
//    calendar.add(Calendar.DATE, -1);   下一個月減一為本月最后一天
    return calendar.getTime();
  }

  /**
   * 獲取第二天凌晨0點(diǎn)毫秒數(shù)
   * @return
   */
  public static Date nextDayFirstDate() throws ParseException {
    Calendar cal = Calendar.getInstance();
    cal.setTime(new Date());
    cal.add(Calendar.DAY_OF_YEAR, 1);
    cal.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 00);
    cal.set(Calendar.MINUTE, 0);
    cal.set(Calendar.SECOND, 0);
    return cal.getTime();
  }

  //*********

  /**
   * 獲取當(dāng)前時(shí)間到下個月凌晨1點(diǎn)相差秒數(shù)
   * @return
   */
  public static Long getSecsToEndOfCurrentMonth(){

    Long secsOfNextMonth = nextMonthFirstDate().getTime();
    //將當(dāng)前時(shí)間轉(zhuǎn)為毫秒數(shù)
    Long secsOfCurrentTime = new Date().getTime();
    //將時(shí)間轉(zhuǎn)為秒數(shù)
    Long distance = (secsOfNextMonth - secsOfCurrentTime)/1000;
    if (distance > 0 && distance != null){
      return distance;
    }
    return new Long(0);
  }

  /**
   * 獲取當(dāng)前時(shí)間到明天凌晨0點(diǎn)相差秒數(shù)
   * @return
   */
  public static Long getSecsToEndOfCurrentDay() throws ParseException {

    Long secsOfNextDay = nextDayFirstDate().getTime();
    //將當(dāng)前時(shí)間轉(zhuǎn)為毫秒數(shù)
    Long secsOfCurrentTime = new Date().getTime();
    //將時(shí)間轉(zhuǎn)為秒數(shù)
    Long distance = (secsOfNextDay - secsOfCurrentTime)/1000;
    if (distance > 0 && distance != null){
      return distance;
    }
    return new Long(0);
  }
}

3、使用定時(shí)任務(wù)定時(shí)清空redis緩存;避免出現(xiàn)定時(shí)任務(wù)異常,我的業(yè)務(wù)代碼里都保障了兩種方案都適用。

定時(shí)任務(wù)保證,到指定時(shí)間直接調(diào)用代碼進(jìn)行操作;代碼里直接調(diào)用shell腳本直接刪掉相關(guān)redis的緩存數(shù)據(jù)。

quartz定時(shí)任務(wù)就需要注意定義相應(yīng)的cron時(shí)間:

我的定時(shí)任務(wù)的配置文件quartz.xml中定義:

  <!--定時(shí)任務(wù)1-->
  <!-- 每天12點(diǎn)將當(dāng)天用戶積分行為緩存清掉 -->
  <bean id="deleteRedisCacheDayUsersJob" class="cn.qtone.xxt.cent.quartz.delRedisCacheCentUsers" />
  <bean id="deleteRedisCacheDayUsersTask" class="org.springframework.scheduling.quartz.MethodInvokingJobDetailFactoryBean">
    <property name="targetObject" ref="deleteRedisCacheDayUsersJob" />
    <property name="targetMethod" value="delCurrentDayCacheUsersByDay" /><!-- 定時(shí)執(zhí)行 doItem 方法 -->
    <property name="concurrent" value="false" />
  </bean>
  <bean id="deleteRedisCacheDayUsersTrigger" class="org.springframework.scheduling.quartz.CronTriggerBean">
    <property name="jobDetail" ref="deleteRedisCacheDayUsersTask" />
    <property name="cronExpression" value="59 59 23 * * ?" /><!-- 每天凌晨23:59:59 點(diǎn)執(zhí)行 -->
    <!--<property name="cronExpression" value="0 */1 * * * ?" />&lt;!&ndash; 每隔1min執(zhí)行一次 &ndash;&gt;-->
  </bean>
  <bean class="org.springframework.scheduling.quartz.SchedulerFactoryBean">
    <property name="triggers">
      <list>
         <ref bean="deleteRedisCacheDayUsersTrigger" />
        <ref bean="deleteRedisCacheMonthUsersTrigger" />
        <!--暫時(shí)不用-->
         <!--<ref bean="centUpdateByMonthTrigger" />-->
      </list>
    </property>
  </bean>

以上這篇Redis有效時(shí)間設(shè)置以及時(shí)間過期處理操作就是小編分享給大家的全部內(nèi)容了,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。

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