Redis内存策略

本文介绍Redis内存优化策略,包括LRU、LFU等算法原理及应用。探讨了volatile-lru、allkeys-lru等不同场景下的内存管理策略。

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1 内存策略说明

redis服务器运行在内存中,数据也在内存中保存. 如果一直往里存,总有一天内存资源不够用,所以需要研究如何优化内存.

2 LRU算法

维度:T 时间
LRU是Least Recently Used的缩写,即最近最少使用,是一种常用的页面(数据)置换算法,选择最近最久未使用的页面(数据)予以淘汰。该算法赋予每个页面(数据)一个访问字段,用来记录一个页面(数据)自上次被访问以来所经历的时间 t,当须淘汰一个页面(数据)时,选择现有页面(数据)中其 t 值最大的,即最近最少使用的页面(数据)予以淘汰。

3 LFU算法

维度:引用次数
LFU(least frequently used (LFU) page-replacement algorithm)。即最不经常使用页置换算法,要求在页置换时置换引用计数最小的页,因为经常使用的页应该有一个较大的引用次数。但是有些页在开始时使用次数很多,但以后就不再使用,这类页将会长时间留在内存中,因此可以将引用计数寄存器定时右移一位,形成指数衰减的平均使用次数。

4 随机算法

随机算法: 灭霸的响指

5 TTL算法

说明: 将设定了超时时间的数据提前删除.

6 Redis中内存优化策略

  1. volatile-lru 设定超时时间的数据采用lru算法
  2. allkeys-lru .所有的数据采用lru算法
  3. volatile-lfu 设定超时时间的数据采用LFU算法
  4. allkeys-lfu 所有的数据才能lfu算法
  5. volatile-random 设定了超时时间的数据采用随机算法
  6. allkeys-random 所有数据采用随机算法
  7. volatile-ttl 设定超时时间的数据采用TTL算法
  8. noeviction 该配置为模式配置 表示内存满时 只报错,不删除数据.
    在这里插入图片描述
    修改配置文件之后,重启服务器即可.
### Redis 内存淘汰策略详解 Redis 是一种基于内存的键值存储系统,在实际运行过程中可能会遇到内存不足的情况。为了应对这种情况,Redis 提供了几种不同的内存淘汰策略来管理可用内存。 #### 常见的内存淘汰策略 以下是几种常见的 Redis 内存淘汰策略及其工作原理: 1. **noeviction**: 当内存达到上限时,新写入操作会返回错误,而不会删除任何现有数据[^1]。 2. **allkeys-lru**: 删除最近最少使用的键(Least Recently Used, LRU),适用于大多数缓存场景。 3. **volatile-lru**: 仅针对设置了过期时间的键执行 LRU 淘汰策略。 4. **allkeys-random**: 随机删除任意键,适合于不需要精确控制哪些数据被保留的应用场景。 5. **volatile-random**: 只随机删除带有 TTL(Time To Live)属性的键。 6. **volatile-ttl**: 优先删除即将到期的数据项,即具有较短剩余生存时间的键。 每种策略都有其特定适用范围和优缺点,因此选择哪种策略取决于具体应用场景的需求。 #### 如何配置 Redis内存淘汰策略? 可以通过修改 `redis.conf` 文件中的参数或者通过命令动态调整来设置相应的淘汰机制。下面展示两种方式实现这一目标的方法: - 修改配置文件:打开 redis 安装目录下的 `redis.conf` 文件找到并编辑如下行: ```conf maxmemory-policy noeviction ``` 将上述行更改为期望采用的具体政策名称即可生效;例如切换至 allkeys-lru,则应设为: ```conf maxmemory-policy allkeys-lru ``` - 使用 CONFIG SET 命令实时更改当前实例的行为而不重启服务: ```bash CONFIG SET maxmemory-policy volatile-lru ``` 注意每次改动后需确认新的设定已被接受且正确实施,可通过以下指令查看现况状态: ```bash CONFIG GET maxmemory* ``` 此命令将显示目前的最大允许容量以及所选的回收方案详情。 #### 工作流程概述 当 Redis 达到指定最大内存限制(`maxmemory`)之后,它便会依据选定好的淘汰算法自动清理部分占用空间较大的对象以便腾出更多位置给新增加的内容。整个过程完全自动化无需人为干预,但合理规划初始分配量级与挑选恰当清除法则对于维持高效稳定的服务至关重要。 ```python import redis # 创建连接池 pool = redis.ConnectionPool(host='localhost', port=6379, decode_responses=True) r = redis.Redis(connection_pool=pool) # 设置最大内存大小 (单位字节),这里假设为 1GB r.config_set('maxmemory', '1073741824') # 设定淘汰策略为 allkeys-lru r.config_set('maxmemory-policy', 'allkeys-lru') ```
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