Redis系列(五):Redis的过期键删除策略
本篇博客是Redis系列的第5篇,主要讲解下Redis的过期键删除策略。
本系列的前4篇可以点击以下链接查看:
Redis系列(三):Redis的持久化机制(RDB、AOF)
划重点:Redis的过期键删除策略也是面试中经常会被问的,我最近面试,被问到了好几次。
对于Redis服务器来说,内存资源非常宝贵,如果一些过期键一直不被删除,就会造成资源浪费,
因此我们需要考虑一个问题:如果一个键过期了,它什么时候会被删除呢?
1. 常见的删除策略
常见的删除策略有以下3种:
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。
惰性删除
放任过期键不管,每次从键空间中获取键时,检查该键是否过期,如果过期,就删除该键,如果没有过期,就返回该键。
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,至于要删除哪些数据库的哪些过期键,则由算法决定。
其中定时删除和定期删除为主动删除策略,惰性删除为被动删除策略。
接下来我们一一讲解。
1.1 定时删除策略
定时删除策略通过使用定时器,定时删除策略可以保证过期键尽可能快地被删除,并释放过期键占用的内存。
因此,定时删除策略的优缺点如下所示:
- 优点:对内存非常友好
- 缺点:对CPU时间非常不友好
举个例子,如果有大量的命令请求等待服务器处理,并且服务器当前不缺少内存,如果服务器将大量的CPU时间用来删除过期键,那么服务器的响应时间和吞吐量就会受到影响。
也就是说,如果服务器创建大量的定时器,服务器处理命令请求的性能就会降低,
因此Redis目前并没有使用定时删除策略。
1.2 惰性删除策略
惰性删除策略只会在获取键时才对键进行过期检查,不会在删除其它无关的过期键花费过多的CPU时间。
因此,惰性删除策略的优缺点如下所示:
- 优点:对CPU时间非常友好
- 缺点:对内存非常不友好
举个例子,如果数据库有很多的过期键,而这些过期键又恰好一直没有被访问到,那这些过期键就会一直占用着宝贵的内存资源,造成资源浪费。
1.3 定期删除策略
定期删除策略是定时删除策略和惰性删除策略的一种整合折中方案。
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删除操作对CPU时间的影响,同时,通过定期删除过期键,也有效地减少了因为过期键而带来的内存浪费。
2. Redis使用的过期键删除策略
Redis服务器使用的是惰性删除策略和定期删除策略。
2.1 惰性删除策略的实现
过期键的惰性删除策略由expireIfNeeded
函数实现,所有读写数据库的Redis命令在执行之前都会调用expireIfNeeded
函数对输入键进行检查:
- 如果输入键已经过期,那么将输入键从数据库中删除
- 如果输入键未过期,那么不做任何处理
以上描述可以使用如下流程图表示:
2.2 定期删除策略的实现
过期键的定期删除策略由activeExpireCycle
函数实现,每当Redis服务器的周期性操作serverCron
函数执行时,activeExpireCycle
函数就会被调用,它在规定的时间内,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,并删除其中的过期键。
activeExpireCycle
函数的大体流程为:
函数每次运行时,都从一定数量的数据库中随机取出一定数量的键进行检查,并删除其中的过期键,比如先从0号数据库开始检查,下次函数运行时,可能就是从1号数据库开始检查,直到15号数据库检查完毕,又重新从0号数据库开始检查,这样可以保证每个数据库都被检查到。
划重点:
- 关于定期删除的大体流程,最近面试时有被问道,我就是按上述描述回答的。
- 可能有的面试官还会问,每次随机删除哪些key呢?可以提下LRU算法(Least Recently Used 最近最少使用),一般不会再细问,不过有兴趣的同学可以深入研究下。
3. RDB对过期键的处理
3.1 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,程序会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。
举个例子,如果数据库中包含3个键k1、k2、k3,并且k2已经过期,那么创建新的RDB文件时,程序只会将k1和k3保存到RDB文件中,k2则会被忽略。
3.2 载入RDB文件
在启动Redis服务器时,如果服务器只开启了RDB持久化,那么服务器将会载入RDB文件:
如果服务器以主服务器模式运行,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到数据库中,过期键会被忽略。
如果服务器以从服务器模式运行,在载入RDB文件时,文件中保存的所有键,不论是否过期,都会被载入到数据库中。
因为主从服务器在进行数据同步(完整重同步)的时候,从服务器的数据库会被清空,所以一般情况下,过期键对载入RDB文件的从服务器不会造成影响。
4. AOF对过期键的处理
4.1 AOF文件写入
如果数据库中的某个键已经过期,并且服务器开启了AOF持久化功能,当过期键被惰性删除或者定期删除后,程序会向AOF文件追加一条DEL
命令,显式记录该键已被删除。
举个例子,如果客户端执行命令GET message
访问已经过期的message键,那么服务器将执行以下3个动作:
- 从数据库中删除message键
- 追加一条
DEL message
命令到AOF文件 - 向执行
GET message
命令的客户端返回空回复
4.2 AOF文件重写
在执行AOF文件重写时,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. 复制功能对过期键的处理
在主从复制模式下,从服务器的过期键删除动作由主服务器控制:
- 主服务器在删除一个过期键后,会显式地向所有从服务器发送一个DEL命令,告知从服务器删除这个过期键。
- 从服务器在执行客户端发送的读命令时,即使发现该键已过期也不会删除该键,照常返回该键的值。
- 从服务器只有接收到主服务器发送的DEL命令后,才会删除过期键。
6. 源码及参考
黄健宏 《Redis设计与实现》
Redis系列(五):Redis的过期键删除策略的更多相关文章
- redis中key的过期键删除策略
Redis过期键删除策略 Redis key过期的方式有三种: 被动删除:当读/写一个已经过期的key时,会触发惰性删除策略,直接删除掉这个过期key 主动删除:由于惰性删除策略无法保证冷数据被及时删 ...
- 一文了解:Redis过期键删除策略
Redis过期键删除策略 Redis中所有的键都可以设置过期策略,就像是所有的键都可以上"生死簿",上了生死簿的键到时间后阎王就会叉掉这个键.同一时间大量的键过期,阎王就会忙不过来 ...
- Redis的过期键删除策略
文章首发于公众号:蘑菇睡不着,欢迎来看看 前言 Redis 中都是键值对的存储形式,键都是字符串类型的,而值有很多种类型,如 string.list.hash.set.sorted set等类型.当设 ...
- 【Redis】过期键删除策略和内存淘汰策略
Redis 过期键策略和内存淘汰策略 目录 Redis 过期键策略和内存淘汰策略 设置Redis键过期时间 Redis过期时间的判定 过期键删除策略 定时删除 惰性删除 定期删除 Redis过期删除策 ...
- Redis 过期键删除策略
Redis 中数据库键的过期时间都保存在过期字典中,当一个键过期了,Redis 存在三种不同的删除策略:定时删除.惰性删除和定期删除 定时删除 定义 在设置键的过期时间的同时创建一个计时器,让定时器在 ...
- redis过期键删除策略以及大key删除方法
今天遇到了一个前同事挖的坑,刷新缓存中商品信息时先让key过期,然后从数据库里取最新数据然后再放到缓存中,他是这样写的 redisTemplate.expire(CacheConst.GOOGS_PR ...
- redis的3种过期键删除策略
Redis的过期键的过期时间都保存在过期字典中,过期键的删除策略有三种,分别是定时删除.惰性删除和定期删除. 定时删除 定时删除策略,是指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 ...
- Redis系列五 Redis持久化
Redis持久化 一.RDB(Redis DataBase) 1.介绍 在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘,也就是行话讲的Snapshot快照,它恢复时是将快照文件直接读到内存里. Red ...
- Redis系列之----Redis的过期设置及淘汰策略
Redis的过期时间机制和内存淘汰策略 Redis的数据是存储在内存中的,而服务器的内存大小是有限制的,除非宕机,否则这些数据会一直存在,对于一些不再使用的key,也应当进行删除,否则会浪费内存 ...
随机推荐
- docker学习之路
环境 : ubuntu 16.4 下载docker 首先使用命令行下载 docker wget -qO- https://get.docker.com/ | sh 启动 下载完成之后进行一个启动,但是 ...
- Simulink仿真入门到精通(十二) Publish发布M文件
12.1 M文件的注释 使用%进行注释. 连续多行注释Ctrl+R,取消注释Ctrl+T. 12.2 Cell模式 在MATLAB脚本文件中使用连续两个注释符,开启一个新的Cell块,%%后空一格追加 ...
- PageRank 算法初步了解
前言 因为想做一下文本自动摘要,文本自动摘要是NLP的重要应用,搜了一下,有一种TextRank的算法,可以做文本自动摘要.其算法思想来源于Google的PageRank,所以先把PageRank给了 ...
- 单链表反转的原理和python代码实现
链表是一种基础的数据结构,也是算法学习的重中之重.其中单链表反转是一个经常会被考察到的知识点. 单链表反转是将一个给定顺序的单链表通过算法转为逆序排列,尽管听起来很简单,但要通过算法实现也并不是非常容 ...
- Docker极简部署Kafka+Zookeeper+ElasticStack
之前写ELK部分时有朋友问有没有能一键部署的Kafka+ELK,写本文主要是填这个坑,基本上配置已经集中在一两个文件中了,理论上此配置支持ElasticStack 7.x所有版本 本文所有配置与代码均 ...
- vuex 业务使用
1 创建变量 cityVuex.js export default { state: { cityArr: [] }, mutations: { setCityArr (state, arr) { s ...
- created:异步初始化数据都应该放到 created里面
created:异步初始化数据都应该放到 created里面
- layui的弹出层的title的自定义html
layui的弹出层的title的自定义html //在这里面输入任何合法的js语句 layer.open({ type: 1 //Page层类型 ,area: ['500px', '300px' ...
- JAVA-迭代器\增强型for循环。(新手)
//导入的包.import java.lang.reflect.Array;import java.util.*;//创建的一个类.public class zylx1 { //公共静态的主方法. p ...
- Python+Appium实现自动化测试
一.环境准备 1.脚本语言:Python3.x IDE:安装Pycharm 2.安装Java JDK .Android SDK 3.adb环境,path添加E:\Software\Android ...