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淺談Redis的幾個過期策略

 更新時間:2021年05月27日 11:58:14   作者:八重櫻  
在使用redis時,一般會設置一個過期時間,當然也有不設置過期時間的,也就是永久不過期。當設置了過期時間,redis是如何判斷是否過期,以及根據(jù)什么策略來進行刪除的。

概述

設置過期時間

expire key time(以秒為單位) 這是最常用的方式
setex(String key, int seconds, String value) 字符串獨有的方式
除了字符串自己獨有設置過期時間的方法外,其他方法都需要依靠expire方法來設置時間如果沒有設置時間,那緩存就是永不過期如果設置了過期時間,之后又想讓緩存永不過期,使用persist key

三種過期策略

定時刪除

在設置key的過期時間的同時,為該key創(chuàng)建一個定時器,讓定時器在key的過期時間來臨時,對key進行刪除

優(yōu)點:

保證內(nèi)存被盡快釋放

缺點:

若過期key很多,刪除這些key會占用很多的CPU時間,在CPU時間緊張的情況下,CPU不能把所有的時間用來做要緊的事兒,還需要去花時間刪除這些key
定時器的創(chuàng)建耗時,若為每一個設置過期時間的key創(chuàng)建一個定時器(將會有大量的定時器產(chǎn)生),性能影響嚴重

懶漢式式刪除

key過期的時候不刪除,每次通過key獲取值的時候去檢查是否過期,若過期,則刪除,返回null。

優(yōu)點:

刪除操作只發(fā)生在通過key取值的時候發(fā)生,而且只刪除當前key,所以對CPU時間的占用是比較少的,而且此時的刪除是已經(jīng)到了非做不可的地步(如果此時還不刪除的話,我們就會獲取到了已經(jīng)過期的key了)

缺點:

若大量的key在超出超時時間后,很久一段時間內(nèi),都沒有被獲取過,那么可能發(fā)生內(nèi)存泄露(無用的垃圾占用了大量的內(nèi)存)

定期刪除

每隔一段時間執(zhí)行一次刪除過期key操作

優(yōu)點:

通過限制刪除操作的時長和頻率,來減少刪除操作對CPU時間的占用--處理"定時刪除"的缺點
定期刪除過期key--處理"懶漢式刪除"的缺點

缺點:

在內(nèi)存友好方面,不如"定時刪除"(會造成一定的內(nèi)存占用,但是沒有懶漢式那么占用內(nèi)存)
在CPU時間友好方面,不如"懶漢式刪除"(會定期的去進行比較和刪除操作,cpu方面不如懶漢式,但是比定時好)

難點:

合理設置刪除操作的執(zhí)行時長(每次刪除執(zhí)行多長時間)和執(zhí)行頻率(每隔多長時間做一次刪除)(這個要根據(jù)服務器運行情況來定了),每次執(zhí)行時間太長,或者執(zhí)行頻率太高對cpu都是一種壓力。
每次進行定期刪除操作執(zhí)行之后,需要記錄遍歷循環(huán)到了哪個標志位,以便下一次定期時間來時,從上次位置開始進行循環(huán)遍歷

說明:

memcached只是用了惰性刪除,而redis同時使用了惰性刪除與定期刪除,這也是二者的一個不同點(可以看做是redis優(yōu)于memcached的一點);

對于懶漢式刪除而言,并不是只有獲取key的時候才會檢查key是否過期,在某些設置key的方法上也會檢查(eg.setnx key2 value2:該方法類似于memcached的add方法,如果設置的key2已經(jīng)存在,那么該方法返回false,什么都不做;如果設置的key2不存在,那么該方法設置緩存key2-value2。假設調(diào)用此方法的時候,發(fā)現(xiàn)redis中已經(jīng)存在了key2,但是該key2已經(jīng)過期了,如果此時不執(zhí)行刪除操作的話,setnx方法將會直接返回false,也就是說此時并沒有重新設置key2-value2成功,所以對于一定要在setnx執(zhí)行之前,對key2進行過期檢查)。

Redis采用的過期策略

懶漢式刪除+定期刪除

懶漢式刪除流程:

在進行get或setnx等操作時,先檢查key是否過期;
若過期,刪除key,然后執(zhí)行相應操作;
若沒過期,直接執(zhí)行相應操作;
定期刪除流程
簡單而言,對指定個數(shù)個庫的每一個庫隨機刪除小于等于指定個數(shù)個過期key

遍歷每個數(shù)據(jù)庫(就是redis.conf中配置的"database"數(shù)量,默認為16)
檢查當前庫中的指定個數(shù)個key(默認是每個庫檢查20個key,注意相當于該循環(huán)執(zhí)行20次,循環(huán)體是下邊的描述)
如果當前庫中沒有一個key設置了過期時間,直接執(zhí)行下一個庫的遍歷
隨機獲取一個設置了過期時間的key,檢查該key是否過期,如果過期,刪除key
判斷定期刪除操作是否已經(jīng)達到指定時長,若已經(jīng)達到,直接退出定期刪除。
對于定期刪除,在程序中有一個全局變量currentdb來記錄下一個將要遍歷的庫,假設有16個庫,我們這一次定期刪除遍歷了10個,那此時的currentdb就是11,下一次定期刪除就從第11個庫開始遍歷,假設currentdb等于15了,那么之后遍歷就再從0號庫開始(此時currentdb==0)

總結(jié)

在實際中,如果我們要自己設計過期策略,在使用懶漢式刪除+定期刪除時,控制時長和頻率這個尤為關鍵,需要結(jié)合服務器性能,已經(jīng)并發(fā)量等情況進行調(diào)整,以致最佳。

以上就是淺談Redis的幾個過期策略的詳細內(nèi)容,更多關于Redis的幾個過期策略的資料請關注腳本之家其它相關文章!

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