Redis的过期策略以及内存淘汰机制

一、Redis的过期策略

1.过期策略

redis采用的是定期删除和惰性删除的策略
为什么不用定时删除策略？

定时删除：用一个定时器来负责监视key，过期则自动删除，虽然内存及时释放，但是十分消耗CPU资源。在大并发请求下，CPU要将时间应用在处理请求，而不是删除key，因此没有采用这一策略。

定期删除+惰性删除时如何工作的？

定期删除：redis默认每隔100ms检查，是否有过期的key，有过期的key则删除，需要注意的是，redis不是每隔100ms将所有key检查一次，而是随机抽取进行检查（如果每隔100ms，全部key进行删除，redis卡死），因此，如果只采用定期删除策略，会导致很多key到时间没有删除。

惰性删除：每次当客户端get任何数据都会调用expirelfNeeded()这个函数。这个函数可以判断数据是否过期。如果过期删除expires以及value的空间。
数据达到过期时间，不做处理，等下次访问该数据时，如果未过期，返回数据，如果已经过期，返回不存在。
内存占用很大，出现长期占用内存的数据。

通过上述两种手段结合起来，保证过期的key一定会被干掉。

但实际上还是有问题，如果定期删除漏掉了很多过期key，然后也没及时去查找，也就没有走惰性删除，此时就会走内存淘汰机制。

二、内存淘汰机制

如果内存占用过多的时候，此时会进行内存淘汰，有如下策略

volatile-lru：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选最近最少使用的数据淘汰。
volatile-tll：从已设置过期时间的数据集中挑选将要过期的数据淘汰。
volatile-random：从已设置过期时间的数据集中任意选择数据淘汰。
allkeys-lru：从数据集（server.dt[i].dict）中挑选最近最少使用的数据淘汰。
no-envition：静止驱逐数据，新写入操作会报错。

三、Redis为什么是单线程的？

因为Redis是基于内存的操作，CPU不是Redis的瓶颈，Redis的瓶颈最有可能是机器内存的大小或者网络带宽。那为啥还有用多线程？？？多线程会带来很多麻烦。

1.绝大部分请求是存粹的内存操作。
2.采用单线程，避免不必要的上下文切换。

四、单线程的redis为什么这么快

1.纯内存操作。
2.单线程操作，避免了频繁的上下文切换。
3.采用I/O多路复用机制。

五、为什么Redis的操作是原子性的，怎么保证原子性的？

对于Redis而言，命令的原子性是指：一个操作的不可再分，操作要么执行，要么不执行。

redis的操作之所以是原子性的，是因为Redis是单线程的。Redis本身提供的所有API都是原子操作，reids中的事务其实是要保证批量操作的原子性。

1.redis事务

redis事务功能是通过MULTI、EXEC、DISCARD和WATCH四个原语实现的。
Redis会将一个事务中的所有命令序列化，然后按顺序执行。

Redis内部不支持回滚“Redis在事务失败时，不进行回滚，而是继续执行余下的命令”。所以Redis内部可以保持简单且快速。
定义事务的过程中，命令输入错误会造成所有的命令都不执行。
如果一个书屋在运行中，出现了运行错误，那么正确的命令会被执行。