Redis数据过期与淘汰策略

Redis数据过期与淘汰策略

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在高并发的场景下，如果 Redis 不处理过期数据或内存不足时不采取淘汰策略，可能导致数据积压、性能下降，甚至系统宕机。

数据过期策略

Redis 的数据过期策略是指 Redis 对设置了过期时间的键（key）进行管理和删除的策略，当一个键被设置了过期时间后，Redis 需要一种机制来确定何时以及如何删除这些过期的键，以释放内存空间并且保证数据的时效性
Redis提供了两种过期策略：

1. 惰性删除：当设置的key过期之后，redis不会将他立马删除，当再次需要用到该key时，先去检查他是否过期，如果已经过期，则对其进行删除操作

   优点：对 CPU 时间是最友好的。因为只有在访问键的时候才会检查过期情况，不会产生额外的 CPU 消耗来主动检查过期键

2. 定期删除：Redis 每隔一段时间，就会对数据库进行一次检查，从一定数量的数据库中，随机抽取一定数量的键，检查这些键是否过期,如果过期，则删除这些键
   这种定期清理有两种模式：

   • SLOW模式是定时任务，执行频率默认为10hz，每次不超过25ms，可以通过修改配置文件redis.config的hz选项来调整次数
   • FAST模式是执行频率不固定，但两次间隔不低于2ms，每次耗时不超过1ms

   优点：可以通过限制删除操作执行的时长和频率来减少删除操作对 CPU的影响。另外定期删除，也能有效释放过期键占用的内存

那Redis采取了哪一种过期策略呢？
Redis 实际使用的是惰性删除和定期删除相结合的策略，通过这种组合方式，既能够在一定程度上保证内存中不会积累过多的过期键，又能够避免因为频繁的定时器操作或者大量的键检查操作而对 CPU 性能产生严重的影响，在这种策略下，大部分过期键会在定期删除阶段被处理，而那些在定期删除阶段遗漏的过期键，在被客户端访问到时会通过惰性删除机制进行处理

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数据淘汰策略

当Redis的内存不够用的时候，此时再向Redis中添加key，他就会以某种策略对当前内存中的一部分数据进行删除，释放一定的内存空间，而挑选删除数据的规则就是数据淘汰策略
Redis支持8中不同的策略：

1. noeviction：不淘汰任何key，内存不够用时就无法再添加数据，默认采取这种策略
2. volatile-ttl：对于设置了TTL的key，比较剩余的TTL。先淘汰剩余TTL较小的key
3. allkeys-random：对全部的key进行随机淘汰
4. volatile-random：对于设置的TTL过期时间的key进行随机淘汰
5. allkeys-lru：对全体的key，通过LRU算法进行淘汰
6. allkeys-lfu：对全体的key，通过LFU算法进行淘汰
7. volatile-lru：对设置了TTL的key，通过LRU算法进行淘汰
8. volatile-lfu：对设置了TTL的key，通过LFU算法进行淘汰

LRU算法：
LRU（Least Recently Used），最近最少使用算法，用当前时间减去最后一次访问时间，这个时间越大淘汰的优先级越高
LFU算法：
LFU（Least Frequently Used），最不常用算法，会统计每个key的访问频率，频率越小的淘汰优先级越高

可以修改配置文件redis.config的maxmemory-policy选项来修改淘汰策略

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