Redis的过期策略和内存淘汰机制

一.Redis过期策略

1. 设置过期命令

expire设置生存时间

expireat设置过期时间点(时间戳)

2. key的3种过期策略

（1）定时删除：在设置过期时间的同时，设置一个定时器，定时器的执行时间就是过期的时间点。
优点：对内存最友好，过期的键会以最快的被删除，释放内存。
缺点：对CPU时间最不友好，在大量键设置过期时间时，会创建大量的定时器，执行浪费CPU时间。

（2）惰性删除：不管键是否过期，只有每次取值的时候，才检查是否过期，过期就删除。
优点：对CPU时间最友好，取值时检查，只对当前键操作，不影响其他。
缺点：对内存不友好，可能会存在大量过期的未被使用的键值没有删除，无用数据占用了大量内存。

（3）定期删除：每隔一段时间，程序对数据库进行一次检查，过期的就删除。
优点：前两种方案的折中，通过减少执行频率来减少对CPU时间的影响，通过定期删除减少了对内存的浪费。
缺点：执行频率需要掌握好，不然太频繁则退化成定时删除，太少则退化成惰性删除。

3.Redis默认采用的是惰性删除和定期删除两种策略

定期删除：指的是redis默认是每隔100ms就随机抽取一些设置了过期时间的key，检查其是否过期，如果过期就删除

惰性删除：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，不会给你返回任何东西

4.持久化和主从复制对过期键的处理

（1）RDB持久化
写入rdb文件：程序会对过期键进行检查, 过期键不写入
加载rdb文件：如果以主服务器模式运行，程序会对文件中保存的键进行检查，仅加载未过期的键，而过期键则会忽略;
           如果以从服务器模式运行, 不会检查是否过期，数据都会载入(过期键会通过与主服务器同步而删除)

（2）AOF持久化
AOF文件写入时，键已过期但未删除，不影响；键过期已删除，则在AOF文件后追加一条DEL命令。
AOF重写过程中, 程序会对数据库中的键进行检查，过期的键会忽略, 不会被保存到重写后的aof文件中。

（3）主从复制
主从模式下，由主服务器进行删除过期键，并显示的向从服务器发送DEL命令；
从服务器自身不具备删除过期键值行为, 它的过期删除动作由主服务器控制 (从服务器只有在接到主服务器发来的del命令后，才会删除过期键)。

二.Redis内存淘汰机制

1. 概念

当Redis的内存使用达到设置的内存上限时就会触发内存淘汰机制(用户存储的一些键被可以被Redis主动地从实例中删除)，按照特定的淘汰算法进行数据清理，释放内存

2. 配置方式

我们通过配置redis.conf中的maxmemory这个值来开启内存淘汰功能(maxmemory为0的时候表示我们对Redis的内存使用没有限制)

我们通过配置redis.conf中的maxmemory-policy来指定淘汰策略(默认是noeviction策略)

3. 8种内存淘汰策略(默认noeviction)

noeviction: 不淘汰，在redis的内存超过限制之后，新的写入会报错, 读操作正常运行

allkeys-lru：LRU算法，内存不足时，在所有key中淘汰最近最少使用的key
allkeys-lfu: 内存不足时，在所有key中淘汰使用频次最少的key
allkeys-random：随机，内存不足时，在所有key中随机选择一个key淘汰

volatile-lru：内存不足时，在设置了过期时间的key中，淘汰最近最少使用的key
volatile-lfu:  内存不足时，在设置了过期时间的key中，淘汰使用频次最少的key
volatile-random：内存不足时，在设置了过期时间的key中，随机选择一个key淘汰
volatile-ttl：内存不足时，在设置了过期时间的key中，选择即将要过期的key淘汰