一、简述

Redis 中过期 key 的删除策略,分为三种:定时删除、定期删除、惰性删除。其中,定时删除和定期删除是主动删除策略,惰性删除是被动删除策略。

二、定时删除

定时删除是在设置 key 的过期时间的同时,会创建一个定时器(timer)。定时器在 key 的过期时间来临时,立即执行对 key 的删除操作。

1️⃣优点:
保证过期 key 会尽可能快的被删除,并释放过期 key 所占用的内存。

2️⃣缺点:
对 CPU 时间最不友好。在过期 key 比较多的情况下,删除过期 key 这一行为可能会占用相当一部分 CPU 时间,在内存不紧张但是 CPU 时间非常紧张的情况下,将 CPU 时间用在删除和当前任务无关的过期 key 上,无疑会对服务器的响应时间和吞吐量造成影响。

创建一个定时器(timer)需要用到 Redis 服务器中的时间事件,而当前时间事件是用无序链表实现的,查找一个事件的时间复杂度为 O(N),并不能高效地处理大量时间事件。要让服务器创建大量的定时器,从而实现定时删除,在现阶段来说并不现实。

三、定期删除

定期删除是每隔一段时间,程序就会对 Redis 数据进行一次检查,删除里面的过期 key,至于要删除多少过期 key,以及要检查多少个 db,则是由 Redis 内部算法决定。
Redis 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。限制删除操作执行的时长和频率需要合理地设置,否则可能会演变成定时删除或者惰性删除。

1️⃣优点:
通过定期删除策略,可以有效地减少因为过期 key 而带来的内存浪费。

四、惰性删除

惰性删除是定时删除和定期删除的折中处理方案。它放任 key 过期不管,但是每次获取 key 时,都会检查取得的 key 是否过期,如果过期,则删除该 key;若没有过期,就返回该 key 的值。

1️⃣优点:
对 CPU 时间最友好。只在取出 key 时,才对 key 进行过期检查,即只会在非做不可的情况下进行,并且删除的目标仅限于当前处理的 key,不会在删除其他无关的过期 key 上花费任何 CPU 时间。

2️⃣缺点:
对内存最不友好。如果一个 key 已经过期,而这个 key 又仍然保留在 db 中,那么只要这个过期 key 不被删除,它所占用的内存就不会释放。如果 db 中有大量的过期 key,而这些过期 key 又恰好没有被访问到的话,那它们也许永远也不会被删除,除非用户手动执行 flushdb 命令清空,这样会导致大量的无用的脏数据占用大量的内存。

Redis 过期 key 在实际中是定期删除策略和惰性删除策略两者配合使用,服务器可以很好地在合理使用 CPU 时间和避免浪费内存空间之间取得平衡。

五、Redis 中 flushall 和 flushdb 的区别

Redis 中,flushall 和 flushdb 都是清空当前数据库的操作,但是两者有很大的区别:

  1. flushall 清空数据库并执行持久化操作,也就是 rdb 文件会发生改变,变成 76 个字节大小(初始状态下为 76 字节),所以执行 flushall 之后数据库真正意义上清空了。
  2. flushdb 清空数据库,但是不执行持久化操作,也就是说 rdb 文件不发生改变。而 Redis 的数据是从 rdb 快照文件中读取加载到内存的,所以在 flushdb 之后,如果想恢复数据库,则可以直接 kill 掉 redis-server 进程,然后重新启动服务,如此 Redis 重新读取 rdb 文件,数据恢复到 flushdb 操作之前的状态。
  3. 注意:要直接 kill 掉 redis-server 服务,因为 shutdown 操作会触发持久化。lsof -i:6379命令查看 redis-server 的进程号,然后 kill 即可。
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