Redis中的数据库

一、Redis中的数据库

在Redis中，每个客户端都有自己的目标数据库，每当客户端执行数据库写命令或者数据库读命令的时候，目标数据库就会成为这些命令的操作对象。

默认情况下，Redis有16个数据库，从0号数据库到15号数据库。

在默认情况下，Redis客户端的数据库为0号数据库，但客户端可以通过执行select命令来切换数据库。切换之后，在客户端中会显示数据库的标号（当然0号数据库不显示）

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二、Redis键的生存时间或过期时间

在Redis中，通过EXPIRE或者PEXPIRE命令，你可以以秒或者毫秒为数据库中的某个键设置生存时间，在经过指定的数秒或者毫秒之后，服务器就会自动删除生存时间为0的键。

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 与EXPIRE或者PEXPIRE命令类似，客户端可以通过EXPIREAT或者PEXPIREAT命令，以秒或者毫秒给数据库中的某个键设置过期时间，其中，过期时间为一个UNIX时间戳，当键的过期时间来临时，服务器就会删除这个键。

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TTL和PTTL命令接受一个带有生存时间或者过期时间的键，返回这个键的生育生存时间，也就是，返回距离这个键被服务器自动删除还有多长时间。

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 在上面的四种设置键的生存时间或过期时间，但实际上EXPIRE、PEXPIRE、EXPIREAT都是使用PEXPIREAT来实现的，都是由PEXPIREAT转换而来的。

三、过期键的删除策略

在Redis中，对于键的删除，有三种策略

①定时删除：在设置键的过期时间的同时，创建一个定时器，让定时器在键的过期时间来临时，立即执行对键的删除操作

优缺点：

       a、定时删除策略对内存是最友好的，但是对CPU时间是最不友好的，因为在过期键较多的情况下，删除过期键这一行为可能会占用相当一部分CPU时间，这样便会对服务器的响应时间和吞吐量造成影响。

②惰性删除：放任键过期不管，但是每次从键空间获取键时，都检查取得的键是否过期，如果过期，则删除该键，不然，返回该键

优缺点：

       a、惰性删除策略对CPU时间是最友好的，但是对内存不友好，如果一个键已经过期，而这个键又仍然留在数据库中，那么只要这个件不被删除，它所占用的内存就不会释放。很有可能导致内存泄漏----无用的垃圾数据占用了大量的内存。

③定期删除：每隔一段时间，程序对数据库进行一次检查，删除里面的过期键。

优缺点：定期删除策略是前两种策略的一种整合和折中：

            a、定期删除策略每隔一段时间执行一次删除过期键操作，并通过限制删除操作执行的时长和频率来减少对CPU时间的影响。

            b、通过过期删除过期键，定期删除策略有效的减少了因为过期键而带来的内存浪费

四、AOF、RDB和复制功能对过期键的处理

①生成RDB文件：在执行SAVE命令或者BGSAVE命令创建一个新的RDB文件时，程序对数据库中的键进行检查，已过期的键不会被保存到新创建的RDB文件中，因此，数据库包含过期键不会对生成新的RDB文件造成影响。

②载入RDB文件：在启动Redis服务器时，如果服务器开启了RDB功能，那么服务器将对RDB文件进行载入：

       a、如果服务器以主服务器模型运行，那么在载入RDB文件时，程序会对文件中保存的键进行检查，未过期的键会被载入数据库，而过期键会被忽略

       b、如果服务器以从服务器模式启动，那么在载入RDB文件时，则不会考虑键的过期，所有键会被全部载入数据库中。不过在主从服务器进行数据同步时，从服务器的数据库就会被清空。

③AOF文件写入：当服务器以AOF持久化模式运行时，如果数据库中的某个键已经过期，但它还没有被惰性删除或者定期删除，那么AOF文件不会因为这个过期键而产生任何影响。

      当过期键被惰性删除或者定期删除之后，程序会向AOF文件追加一条DEL命令，来显式的记录该键被删除

④AOF重写：和生成RDB文件类似，在执行AOF重写的过程中，程序会对数据库中的键进行检查，已过期的键不会被保存到重写后的AOF文件中。

⑤主从复制

当服务器运行在复制模式下，从服务器的过期键删除动作由主服务器控制：

      a、主服务器在删除一个过期键之后，会显式的向所有从服务器发送一个DEL命令，告知从服务器删除这个键

      b、从服务器在执行客户端的读命令时，即使碰到过期键也不会将过期键删除，而是继续像处理未过期的键一样来处理过期键

      c、从服务器只有在接到主服务器发来的DEL命令后，才会删除过期键