Redis 过期删除策略
Redis 过期删除策略
Redis 过期删除策略主要包括两种:惰性删除(Lazy Expiration)和定期删除(Periodic Expiration)。这两种策略通常会配合使用,以在内存使用效率、CPU 资源消耗以及过期键清理的及时性之间取得平衡。
1. 惰性删除(Lazy Expiration)
工作原理:
- 当客户端尝试访问一个键(通过任何读写命令)时,Redis 会检查该键是否设置了过期时间,且是否已经过期。
- 如果键已过期,Redis 会在执行命令前立即将其删除,并返回相应的键不存在(如
nil或错误)响应给客户端。这样,客户端的请求相当于触发了过期键的删除操作。
优点:
- 资源节约:只有在访问过期键时才进行删除操作,避免了周期性扫描所有键的开销,减少了 CPU 使用率。
缺点:
- 非即时性:过期键不会立刻被删除,只有在被访问时才会被动清理。如果大量过期键长时间未被访问,它们会占据内存,可能导致内存浪费。
2. 定期删除(Periodic Expiration)
工作原理:
- Redis 默认以周期性的方式(默认每秒10次)运行一个名为
activeExpireCycle的后台进程,该进程会随机检查一部分数据库(默认每次检查20个数据库,如果有多个数据库的话)中的键,判断它们是否过期。 - 在检查过程中,Redis 会根据一定的概率(基于键的过期时间分布)决定是否继续检查更多的键,以避免一次性清理大量过期键导致服务器阻塞。
- 当检查到过期键时,立即删除。同时,Redis 会限制每次周期性扫描的耗时,确保不会影响正常服务。
优点:
- 主动清理:即使长时间未访问的过期键也能被定期发现并删除,有助于避免内存浪费。
- 可控性:通过配置参数可以调整定期删除的频率和扫描范围,以适应不同负载和内存需求。
缺点:
- 资源消耗:定期扫描和删除过期键会占用一定的 CPU 时间,特别是在过期键较多的情况下。
- 非实时性:尽管定期删除,但仍然无法保证过期键会在精确的过期时间点被删除,存在一定的延迟。
策略配合与参数调整
Redis 默认同时启用惰性删除和定期删除策略,以兼顾资源效率和过期键清理的及时性。实际使用时,可以通过调整以下参数来优化过期键的处理:
hz:Redis 服务器每秒执行任务的频率,包括定期删除在内的后台任务。默认值为 10,意味着每秒检查 10 次过期键。maxmemory-samples:在定期删除时,Redis 用于估算过期键分布的采样数量。默认值为 5,表示检查5个键来决定是否继续检查更多键。activedefrag(主动碎片整理):开启后,Redis 会尝试在内存碎片较多时进行碎片整理,有助于释放被碎片化的过期键占用的空间。
通过监控 Redis 的内存使用情况、过期键数量以及服务器性能指标,可以适时调整这些参数以达到最佳效果。在某些特定场景下,如果对过期键的处理有更严格的要求,还可以考虑使用 Redis 提供的 EXPIRESCAN 命令(Redis 6.0 及以上版本)进行精确控制。
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