Redis 的过期删除策略 和内存淘汰策略 是两个不同机制,分别用于处理过期键的清理和内存不足时的数据淘汰问题。
过期删除策略
常见的三种过期删除策略分别是定时删除、惰性删除和定期删除。
定时删除策略
定时删除策略的做法是,在设置 Key 的过期时间时,同时创建一个定时事件,当时间到达时,由事件处理器自动执行 Key 的删除操作。
- 定时删除可以保证过期 Key 会被尽快删除,也就是内存可以被尽快地释放(定时删除对内存是最友好的)。
- 在过期 Key 比较多的情况下,删除过期 Key 可能会占用相当一部分 CPU 时间,会对服务器的响应时间和吞吐量造成影响(定时删除策略对 CPU 不友好)。
惰性删除策略
惰性删除策略的做法是,不主动删除过期键,每次从数据库访问 Key 时,都检测 Key 是否过期,如果过期则删除该 Key。
- 每次访问时才检查 Key 是否过期,所以该策略只会使用很少的系统资源(惰性删除策略对 CPU 时间最友好)。
- 如果一个 Key 已经过期但仍然保留在数据库中,只要一直没有被访问,它所占用的内存就不会释放,造成了一定的内存空间浪费(惰性删除策略对内存不友好)。
定期删除策略
定期删除策略的做法是,每隔一段时间随机从数据库中取出一定数量的 Key 进行检查,并删除其中的过期 Key。
- 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 的影响,同时也能删除一部分过期的数据减少了过期键对空间的无效占用。
- 内存清理方面没有定时删除效果好,同时没有惰性删除使用的系统资源少。
难以确定删除操作执行的时长和频率。如果执行的太频繁,会变得和定时删除策略一样对 CPU不友好;如果执行的太少,则过期Key占用的内存不会及时得到释放。
Redis 的删除策略
前面的三种过期删除策略,每一种都有优缺点,单独使用某一个策略都不能满足实际需求。Redis选择『惰性删除 + 定期删除』这两种策略配和使用,以求在合理使用CPU时间和避免内存浪费之间取得平衡。
内存淘汰策略
当 Redis 的运行内存已经超过 Redis 设置的最大内存之后,会使用内存淘汰策略删除符合条件的 Key,以此来保障 Redis 高效的运行。
Redis 内存淘汰策略共有八种,这八种策略大体分为『不进行数据淘汰』和『进行数据淘汰』两类策略。
不进行数据淘汰的策略
- noeviction(Redis 3.0 之后默认的内存淘汰策略):当运行内存超过最大设置内存时,不淘汰任何数据,此时新的数据写入会被禁止。
进行数据淘汰的策略
针对『进行数据淘汰』这一类策略,又可以细分为『在设置了过期时间的数据中进行淘汰』和『在所有数据范围内进行淘汰』这两类策略。
在设置了过期时间的数据中进行淘汰
- volatile-random:随机淘汰设置了过期时间的任意键值。
- volatile-ttl:优先淘汰更早过期的键值。
- volatile-lru (Redis 3.0 之前,默认的内存淘汰策略) :淘汰所有设置了过期时间的键值中,最久未使用的键值。
- volatile-lfu(Redis 4.0 后新增的内存淘汰策略):淘汰所有设置了过期时间的键值中,最少使用的键值。
在所有数据范围内进行淘汰
- allkeys-random:随机淘汰任意键值。
- allkeys-lru:淘汰整个键值中最久未使用的键值。
- allkeys-lfu(Redis 4.0 后新增的内存淘汰策略):淘汰整个键值中最少使用的键值。