Redis过期删除策略与内存淘汰策略

Redis采用过期删除策略自动清除过期键，同时内存淘汰策略在内存不足时依据不同算法淘汰键，以优化存储空间。

深入剖析Redis：过期删除策略与内存淘汰策略全面解析

Redis过期删除策略

在Redis中，我们可以为每个key设置一个过期时间，当key到达过期时间后，Redis会自动删除该key，过期删除策略是Redis保证内存数据高效、准确的重要手段，Redis提供了以下几种过期删除策略：

1、惰性删除（Lazy Expiration）

惰性删除是指当访问一个key时，Redis会检查该key是否已过期，如果已过期，则立即删除该key，这种策略的优点是只有在访问key时才会检查过期时间，不会占用额外的CPU资源，如果有过期的key没有被访问，那么它们会一直占用内存，可能导致内存不足。

2、定期删除（Periodic Expiration）

定期删除是指Redis每隔一段时间（例如每100ms）主动检查一部分key，删除已过期的key，这种策略可以有效地删除那些未被访问的过期key，从而减少内存占用，定期删除可能会导致以下问题：

（1）如果Redis中key的数量非常多，那么定期删除可能会占用较多的CPU资源。

（2）如果Redis的并发访问量很大，定期删除可能会影响Redis的性能。

（3）定期删除可能会导致部分key在过期时间到达后仍然存在，从而影响数据的准确性。

3、定期删除+惰性删除

为了解决定期删除和惰性删除各自的问题，Redis实际上采用了定期删除+惰性删除的过期删除策略，这样既保证了数据的准确性，又避免了过多的CPU资源消耗。

Redis内存淘汰策略

当Redis的内存使用达到设定的最大值时，Redis会根据内存淘汰策略删除一些key，以释放内存，Redis提供了以下几种内存淘汰策略：

1、noeviction（默认策略）

当内存达到最大值时，Redis直接返回错误，不进行任何淘汰操作，这种策略适用于对数据准确性要求较高的场景，但可能导致内存不足。

2、allkeys-lru

当内存达到最大值时，Redis会删除最近最少使用的key，这种策略可以保留热点数据，但可能导致部分冷门数据丢失。

3、allkeys-random

当内存达到最大值时，Redis随机删除一部分key，这种策略可能会导致部分热点数据被删除，但可以保证数据的多样性。

4、volatile-lru

当内存达到最大值时，Redis只对设置了过期时间的key进行LRU淘汰，这种策略可以保证未设置过期时间的key不会被删除，但可能导致部分已过期的key仍然占用内存。

5、volatile-random

当内存达到最大值时，Redis随机删除一部分设置了过期时间的key，这种策略可以保证未设置过期时间的key不会被删除，但可能导致部分已过期的key仍然占用内存。

6、volatile-ttl

当内存达到最大值时，Redis优先删除剩余时间最短的设置了过期时间的key，这种策略可以尽量保留长时间有效的key，但可能导致部分热点数据被删除。

7、slaveof

该策略用于主从复制场景，当内存达到最大值时，Redis会将数据迁移到从节点，从而释放内存，这种策略需要配置主从复制，适用于需要数据备份的场景。

1、过期删除策略

（1）惰性删除：在访问key时检查过期时间，已过期的key会被立即删除。

（2）定期删除：Redis每隔一段时间主动检查一部分key，删除已过期的key。

（3）定期删除+惰性删除：结合定期删除和惰性删除的优点，保证数据的准确性和性能。

2、内存淘汰策略

（1）noeviction：不进行任何淘汰操作，直接返回错误。

（2）allkeys-lru：删除最近最少使用的key。

（3）allkeys-random：随机删除一部分key。

（4）volatile-lru：只对设置了过期时间的key进行LRU淘汰。

（5）volatile-random：随机删除一部分设置了过期时间的key。

（6）volatile-ttl：优先删除剩余时间最短的设置了过期时间的key。

（7）slaveof：将数据迁移到从节点，释放内存。

在实际应用中，我们需要根据业务场景和需求选择合适的过期删除策略和内存淘汰策略，以达到性能和数据的最佳平衡。