Redis 缓存淘汰机制

素颜马尾好姑娘i 2024-03-16 16:49 68阅读 0赞

[Redis][]是一款高效的K-V数据库，本文主要是对redis中淘汰数据的机制进行一个简单的介绍。在redis中淘汰数据有俩种，一种是过期淘汰，另外一种是基于LRU淘汰算法的数据淘汰。

因为最近项目需要，打算实现一个简单的LRU算法缓存，来用作[服务器][Link 1]中缓存最新访问的图片。初期想造轮子的时候感觉还是挺简单的，但是后来细想发现需要考虑的东西还是很多的：

*  多线程访问
 *  淘汰时机
 *  淘汰机制

不知如何实现，那就看已有轮子是如何造的，所以抽时间看了一下redis中lru。下面就给一个简单的记录。在讲解redis的缓存淘汰之前，先简单提一下redis的事件库—ae。

### ae事件库 ###

ae一个非常小巧而又精巧的事件库，它可以处理文件、定时俩种事件。细节和原理就不说了，发现km上有很多介绍的。

ae事件库是在main函数的最后进入，当然在进入ae事件库之前很多初始化工作已经做好。比如读取配置文件、创建定时事件、创建文件事件、初始化系统等。进入事件库即调用aeMain方法之后，就在该方法中一直循环处理各种事件，直到退出。在aeMain方法中可以看到每次循环会首先执行beforeSleep方法，然后调用aeProcessEvents处理定时事件和文件事件。

如下代码：

int main(int argc, char **argv) 
    {
       //other code
       //init all kinds of things
        aeSetBeforeSleepProc(server.el,beforeSleep);
        aeMain(server.el);
        aeDeleteEventLoop(server.el);
        return 0;
    }
    
    void aeMain(aeEventLoop *eventLoop) 
    { 
        eventLoop->stop = 0; 
        while (!eventLoop->stop) 
        { 
             if (eventLoop->beforesleep != NULL) 
                  eventLoop->beforesleep(eventLoop); 
              aeProcessEvents(eventLoop, AE_ALL_EVENTS); 
         } 
    }

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### 过期淘汰入口 ###

如上代码所示，每次循环都会调用beforesleep，该方法会执行下面几个操作

*  触发淘汰过期数据
 *  处理一些和客户端相应的操作
 *  处理aof

淘汰过期数据的触发除此之外还在定时事件中会被触发，定时事件的回调方法serverCron->databasesCron。该方法会被定期调用，主要执行了以下几个操作

*  触发淘汰过期数据
 *  rehash [redis数据库][Redis]
 *  resizing数据库

俩个入口都会调用同样一个方法activeExpireCycle(int type)，根据type来决定是快速执行还是慢速执行淘汰。在beforesleep方法中是快速的执行淘汰数据，而在databasesCron是慢速执行。快速简单理解就是需要快速执行完还要考虑上次执行的情况，来决定方法是否要直接返回。

### LRU淘汰入口 ###

LRU会在每次执行命令的时候进行检查，当发现超过了最大可用内存的时候就会执行释放内存的操作。

processCommond->freeMemoryIfNeeded

[Redis]: https://cloud.tencent.com/product/crs?from=20065&from_column=20065
[Link 1]: https://cloud.tencent.com/product/cvm?from=20065&from_column=20065