设置键的生存时间、过期时间以及过期删除策略

设置生存时间和过期时间

• 设置生存时间----即让键在指定秒数或毫秒数之后过期
  • expire key ttl---- expire key 5;即让键在5s后过期
  • pexpire key ttl ---- pexpire key 6；即让键在6ms之后过期
• 设置过期时间—即让键在某一时刻过期
  • expireat key timstamp — expire key 1377257300；让键在1377257300这个时刻过期
  • pexpireat key timestamp ；以毫秒为单位。（前三个指令都会转换成这个指令）
• 可以通过ttl和pttl得到一个键剩余的生存时间。ttl以秒为单位返回，pttl以毫秒为单位返回。如 ttl key---->返回997,即表示key在997s之后过期。redis中time指令可以返回当前时刻的时间戳，以s为单位

保存过期时间

redisDb结构中的expires字典（dict * expires,即过期字典）保存了所有键的过期时间，该字典中，key是一个指向键空间（即dict *dict中包含的数据库中所有键值对）的指针，value是long long类型的整数，表示该键的过期时间。
typedef struct redisDb{ //数据库结构
//…
dict *dict; //存储键值对的字典
ditc *expire;//存储过期时间的字典，key指向dict中的key，value是一个longlong类型时间戳
}
下图中dict *expires字典中的键其实是指向dicet *dict中的键的，下图是单独画出来的，没展示出来，

pexpireat指令的实现伪代码。总体思路就是过期字典中添加一个dictEntry
    def PEXPIREAT（key, expire_time_in_ms）:
    //如果该键不再键空间中，则不能取消过期时间
        if key not in redisDb.dict:
            return 0;
        //移除过期字典中，给定键的键值对关联
       redisDb.expires.remove（key）；
      return 1;

移除过期时间

persist key – > 将该键设置的过期时间取消。实现方式是，在expires字典中找到该key，然后解除键和值（过期时间）在过期字典中的关联。（即在过期字典中删除对应的dictEntry）
def PERSIST（key, expire_time_in_ms）:
//如果该键不再键空间中，则不能设置过期时间
if key not in redisDb.dict:
return 0;
//在过期字典中关联键和过期时间
redisDb.expires[key] = expire_time_in_ms;
return 1;
``

键的过期删除策略

• 所有删除策略
  • 定时删除：
    （1）方式：在设置键的过期时间同时，创建一个该键的定时器，当达到过期时间时，立即删除该键。
    （2）优点：对内存友好。过期时间已到达，就删除过期键，这样可以立即释放内存。
    （3）缺点：CPU不友好。当过期键比较多，那么删除键需要占用大量cpu时间；创建定时器需要用到时间时间，时间事件的实现方式是无序链表，查找一个过期事件的复杂度为O(n)，耗时。
  • 惰性删除：
    (1)方式：每次访问键时，才检查是否过期，如果过期就删除该键。
    （2）优点：CPU友好。只有在访问该键时，才进行过期检查，并且删除的目标只针对于该键，不会在其他无关键上浪费CPU资源。
    （3）缺点：内存不友好。当一个键过期后，而且也没有被访问，那么该键会一直保存在数据库中。即内存泄露。
  • 定期删除：
    （1）方式：每个一段时间，对数据库进行检查，删除过期键。定期删除是对定时删除（删除的太勤）和惰性删除（删除的太慢）的折中，每隔一段时间就进行数据库检查，删除那些过期的键，可以设置删除操作的时长和频率。
• Redis采用惰性删除和定期删除策略。
  （1）惰性删除实现方式：在Redis命令执行之前，都会调用expireIfNeeded函数对输入键进行检查：
  情况1：如果该键已经过期，那么将输入键删除。
  情况2：如果未过期，则该函数不做任何动作。
  （2）定期删除策略实现方式：当redis服务器中serverCron函数执行时，会调用activeExpireCycle函数，该函数在规定时间内，分多次遍历服务器中的各个数据库，从数据库的expires字典中随机检查一部分键的过期时间，并删除过期键。