redis的过期策略以及内存淘汰机制

一、分析

这个问题其实相当重要，到底redis有没用到家，这个问题就可以看出来。比如你redis只能存5G数据，可是你写了10G，那会删5G的数据。怎么删的，这个问题思考过么？

还有，你的数据已经设置了过期时间，但是时间到了，内存占用率还是比较高，有思考过原因么?

当我们对某些 key 设置了 expire 时，数据到了时间会自动删除。如果一个键过期了，它会在什么时候删除呢？

• 1、定时删除：在这是键的过期时间的同时，创建一个定时器 Timer，让定时器在键过期时间来临时立即执行对过期键的删除。

• 2、定期删除：每隔一段时间对数据库中的过期键进行一次检查。

• 3、惰性删除：键过期后不管，每次读取该键时，判断该键是否过期，如果过期删除该键返回空。

redis采用的是定期删除+惰性删除策略。

• 1、Redis 会将每一个设置了 expire 的键存储在一个独立的字典中，以后会定时遍历这个字典来删除过期的 key。除了定时遍历外，它还会使用惰性删除策略来删除过期的 key。

• 2、Redis 默认每秒进行十次过期扫描，过期扫描不会扫描所有过期字典中的 key，而是采用了一种简单的贪心策略。从过期字典中随机选择 20 个 key；删除这 20 个 key 中已过期的 key；如果过期 key 比例超过 1/4，那就重复步骤 1。

• 3、同时，为了保证在过期扫描期间不会出现过度循环，导致线程卡死，算法还增加了扫描时间上限，默认不会超过 25ms。

二、回答

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+惰性删除是如何工作的呢?

定期删除，redis默认每个100ms随机检查，是否有过期的key,有过期key则删除。
需要说明的是，redis不是每个100ms将所有的key检查一次，而是随机抽取进行检查(如果每隔100ms,全部key进行检查，redis岂不是卡死)。
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。
于是，惰性删除派上用场。也就是说在你获取某个key的时候，redis会检查一下，这个key如果设置了过期时间那么是否过期了？
如果过期了此时就会删除。

采用定期删除+惰性删除就没其他问题了么?

不是的，如果定期删除没删除key。然后你也没即时去请求key，也就是说惰性删除也没生效。
这样，redis的内存会越来越高。那么就应该采用内存淘汰机制。

内存淘汰机制 在redis.conf中有一行配置

# maxmemory-policy volatile-lru

#该配置就是配内存淘汰策略的(什么，你没配过？好好反省一下自己)
1）noeviction：当内存不足以容纳新写入数据时，新写入操作会报错。**应该没人用吧。**
2）allkeys-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，移除最近最少使用的key。**推荐使用，目前项目在用这种。**
3）allkeys-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，随机移除某个key。**应该也没人用吧，你不删最少使用Key,去随机删。**
4）volatile-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，移除最近最少使用的key。**这种情况一般是把redis既当缓存，又做持久化存储的时候才用。不推荐**
5）volatile-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，随机移除某个key。**依然不推荐**
6）volatile-ttl：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，有更早过期时间的key优先移除。**不推荐**

ps：如果没有设置 expire 的key, 不满足先决条件(prerequisites); 
那么 volatile-lru, volatile-random 和 volatile-ttl 策略的行为, 和 noeviction(不删除) 基本上一致。