Redis 过期时间解析

文章参考：《Redis 设计与实现》黄建宏

设置过期时间

通过 EXPIRE 或者 PEXPIRE 命令，客户端可以以秒或毫秒精度为数据库中的某个键设置生存时间 TTL (Time To Live)

SETEX 命令可以设置一个字符串的同时为键设置过期时间

保存过期时间

redisDb 结构的 expires 字典保存了数据库中所有键的过期时间，我们称这个字典为过期字典：

• 过期字典的键是一个指针，这个指针指向键空间中的某个键对象
• 过期字典的值十亿额 long long 类型的整数，保存了键的过期时间， 一个毫秒精度的 UNIX 时间戳

typedef struct redisDb{
  // ...
  // 过期字典
  dict *expires;
  // ...
} redisDb;

过期键的判定

通过过期字典，可以用以下步骤检查一个给定键是否过期：

1. 检查给定键是否存在于过期字典中，如果存在，那么取得键的过期时间
2. 检查当前 UNIX 时间戳是否大于该键的过期时间，如果是的话， 那么键已经过期

过期键的删除策略

1. 定时删除：在设置键的过期时间同时，创建一个定时器 timer，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， 对内存最友好，占用大量 CPU，所以现阶段不现实
2. 惰性删除：放任键过期不管，但是每次从键空间中获取键时，都检查取得的键是否过期，如果过期就删除该键，如果没有过期，就返回该键，对 CPU 友好，对内存不友好

在使用惰性删除策略时，如果数据库中有非常多的过期键，而这些过期键又恰好没有被访问到的话，那他们也许永远也不会被删除，除非手动执行 FLUSHDB， 我们甚至可以将这种情况看作是一种内存泄漏，这对于运行状态非常依赖内存的 Redis 服务器来说，肯定不是一个好消息。

1. 定期删除：每隔一段时间，程序就对数据库进行一次检查， 删除里面的过期键

其中， Redis 使用了惰性删除和定期删除两种策略