Redis-03键管理与过期

最新推荐文章于 2025-12-06 10:24:48 发布

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03 键管理与过期

🎯 学习要点

TTL 设置与查询
安全扫描与匹配查找
键空间通知与事件监听

📖 名词解释

TTL：键的剩余存活时间，单位秒或毫秒。
SCAN：游标扫描命令，分批遍历键空间，避免阻塞。
KEYS：一次性全量匹配命令，易阻塞，生产需禁用或谨慎使用。
键空间通知：Redis 通过发布消息告知键的事件（过期、删除）。
PERSIST：移除键的过期时间，使之持久存在（直到删除）。

🧭 学习方案

用 set+expire+ttl 组合练习设置与查询过期时间，理解不同返回值。
使用 SCAN 按前缀扫描，对比 KEYS 的风险，形成统一扫描工具方法。
开启键空间通知并监听过期事件，在控制台打印观察触发时机。
设计合理的键生命周期与回收策略，避免长久不清理导致内存膨胀。

🗺️ 应用场景说明

支付待确认：下单后设置一个过期键，到时未支付即关闭订单。
清理脏数据：用 SCAN 按业务前缀批量找出旧版本键并删除。
定时提醒：利用过期事件监听，到期后发通知或补偿处理。

⚠️ 注意事项

避免使用 KEYS 在生产环境
使用 SCAN 分批遍历防止阻塞
谨慎操作大 Key 与热 Key

⏳ TTL 设置与查询

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import java.time.Duration;

@Service
public class TtlOps {
    @Autowired
    RedisTemplate<String, String> tpl;

    public void setTtl(String key) {
        tpl.opsForValue().set(key, "v", Duration.ofMinutes(5));
    }

    public Long ttl(String key) {
        return tpl.getExpire(key);
    }
}

通俗说明

TTL 就是“有效期标签”，到点自动失效，避免长期占用内存。
查询 TTL 返回 -2 代表键不存在，-1 代表没有设置过期，其它是剩余秒数。
热点键建议在基础 TTL 上加一点随机时间，避免同一时刻同时失效（雪崩）。

详细解释

业务上应定义不同数据的生命周期，重要数据用较长 TTL，临时数据用短 TTL。
persist 可移除过期时间；批量设置 TTL 建议统一封装工具方法。
雪崩风险来自集中失效，通过随机抖动与预热减少峰值。

速记口诀

口诀：TTL 定生命周期，-1 无过期、-2 不存在

🔎 SCAN 遍历

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.ScanOptions;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@Service
public class ScanKeys {
    @Autowired
    RedisTemplate<String, String> tpl;

    public List<String> scanPrefix(String prefix) {
        return tpl.execute((RedisConnection conn) -> {
            List<String> keys = new ArrayList<>();
            ScanOptions options = ScanOptions.scanOptions().match(prefix + ":*").count(100).build();
            var cursor = conn.scan(options);
            while (cursor.hasNext()) keys.add(new String(cursor.next()));
            return keys;
        });
    }
}

通俗说明

SCAN 是“分批找键”的方式，不会像 KEYS 那样阻塞全局。
match 前缀与 count 批次可调；扫描是近似遍历，注意游标使用。

详细解释

扫描用游标推进，直到游标回到 0 才结束；count 是提示值非硬指标。
匹配前缀需规范命名，避免扫描出无关键影响效率。
不建议边扫描边删除同一键空间，最好先收集再批处理。

📣 键空间通知配置

notify-keyspace-events Ex

通俗说明

Ex 开启“过期事件”，让 Redis 在键过期时发消息通知。
监听频道与库号有关，默认库 0 的频道为 __keyevent@0__:expired。

详细解释

事件类别由组合字母控制（如 K 键事件、E 过期、g 通用），按需开启。
过期通知在键真正删除时触发，惰性删除可能延后。
开启通知会有少量开销，应仅开启必要事件类别。

🔔 监听过期事件（Spring）

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.listener.RedisMessageListenerContainer;
import org.springframework.data.redis.listener.PatternTopic;
import org.springframework.data.redis.listener.adapter.MessageListenerAdapter;

@Configuration
public class KeyspaceEventsConfig {
    @Bean
    RedisMessageListenerContainer container(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisMessageListenerContainer c = new RedisMessageListenerContainer();
        c.setConnectionFactory(factory);
        c.addMessageListener(new MessageListenerAdapter((MessageListener) (pattern, channel, message) -> {}), new PatternTopic("__keyevent@0__:expired"));
        return c;
    }
    interface MessageListener {
        void onMessage(byte[] pattern, byte[] channel, byte[] message);
    }
}