Redis之过期策略/数据淘汰机制

水深无声 2023-06-09 15:27 17阅读 0赞

**过期策略指的是ttl到期时的处理策略，淘汰策略指的是内存满了的情况下的策略**

## Redis 过期策略 ##

`Redis` 可以对 `key` 设置过期时间，这是一个非常实用的功能，那 `Redis` 是如何实现这个机制的呢？答案就是:**定期删除 + 惰性删除**

*  定期删除，Redis默认每隔100ms会从设置了过期时间的key中随机抽取一部分来检查是否过期,如果过期就删除。
 *  惰性删除，定期删除可能会导致很多设置了过期时间的key没有被及时删除，所以就有了惰性删除,即在查询这个key时，检查一下是否过期,如果过期就删除。

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## Redis 内存淘汰机制 ##

结合`定期删除 + 惰性删除` Redis 实现了key的过期时间机制，但还是会有一些key会没有被定期删除掉，也没有被查询，就遗留在了内存中，当数据量大到一定程度后，会导致内存的堆积。这就涉及到了 `内存淘汰机制`。

当内存容量到达了上限或者 配置的`maxmemory`时，会触发 `内存淘汰策略`

Redis提供了几种策略供我们选择:

**1）noeviction**：当内存不足以容纳新写入数据时，新写入操作会报错。

**2）allkeys-lru**：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，移除最近最少使用的key。

**3）allkeys-random**：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，随机移除某个key。

**4）volatile-lru**：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，移除最近最少使用的key。

**5）volatile-random**：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，随机移除某个key。

**6）volatile-ttl**：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，有更早过期时间的key优先移除。

先明确一下 `LRU` 与 `LFU`:

*  LRU(Least Recently Used) : 淘汰最近最少使用的数据，基于访问时间
 *  LFU(Least Frequently Used): 淘汰最不经常使用的数据，基于访问次数

### 怎么开启Redis 的内存淘汰机制 ###

在`redis.conf` 中:

*  配置 `maxmemory <bytes>` ,设置`Redis`的最大内存空间
 *  配置`maxmemory-policy noeviction`,设置淘汰策略，默认为 `noeviction`

### 如何选择淘汰策略 ###

*  `allkeys-lru` 和 `allkeys-lfu` 适用于存在热点数据的情况。明确有一部分数据访问频率较高，其余数据访问频率较低或者无法预测使用频率。
 *  `allkeys-random` 适用于所有数据访问概率大致相等
 *  `volatile-ttl` 根据过期时间的先后顺序进行删除
 *  `volatile-lru` ,`volatile-lru` 和`volatile-random` 适用于希望一些数据能被保存,则可以从设置了过期时间的数据中进行删除

至于LRU与LFU的选择，则需要根据业务权衡到底是选择 `淘汰最近最少使用(LRU)` 还是选择 `最不经常使用(LFU)`

**总的来说**,无论是 `LRU` `LFU` `TTL` 还是`Random` 都是几近算法来实现的,在可靠性和性能上做了一定的平衡。还是应该在业务中主动删除没有价值的数据，或者更新某些key的过期时间等来提高Redis的性能和空间，不能过分依赖于淘汰策略。