我想把技術(shù)寫成故事，說給自己聽！
最近，在做一個(gè)項(xiàng)目的緩存遷移，遷移之后發(fā)現(xiàn)新的Redis緩存的內(nèi)存占用率接近100%了。于是，看了一下集群的緩存策略是noeviction，難道這種策略下，即使是key過期了，也不會(huì)清除嗎？后來才發(fā)現(xiàn)，原來自己將Redis的過期策略和內(nèi)存淘汰策略搞混淆了。
Redis的過期策略
我們都知道，Redis是key-value數(shù)據(jù)庫，我們可以設(shè)置Redis中緩存的key的過期時(shí)間。Redis的過期策略就是指當(dāng)Redis中緩存的key過期了，Redis如何處理。
過期策略通常有以下三種：
- 定時(shí)過期：每個(gè)設(shè)置過期時(shí)間的key都需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)定時(shí)器，到過期時(shí)間就會(huì)立即清除。該策略可以立即清除過期的數(shù)據(jù)，對(duì)內(nèi)存很友好；但是會(huì)占用大量的CPU資源去處理過期的數(shù)據(jù)，從而影響緩存的響應(yīng)時(shí)間和吞吐量。
- 惰性過期：只有當(dāng)訪問一個(gè)key時(shí)，才會(huì)判斷該key是否已過期，過期則清除。該策略可以最大化地節(jié)省CPU資源，卻對(duì)內(nèi)存非常不友好。極端情況可能出現(xiàn)大量的過期key沒有再次被訪問，從而不會(huì)被清除，占用大量內(nèi)存。
- 定期過期：每隔一定的時(shí)間，會(huì)掃描一定數(shù)量的數(shù)據(jù)庫的expires字典中一定數(shù)量的key，并清除其中已過期的key。該策略是前兩者的一個(gè)折中方案。通過調(diào)整定時(shí)掃描的時(shí)間間隔和每次掃描的限定耗時(shí)，可以在不同情況下使得CPU和內(nèi)存資源達(dá)到最優(yōu)的平衡效果。
(expires字典會(huì)保存所有設(shè)置了過期時(shí)間的key的過期時(shí)間數(shù)據(jù)，其中，key是指向鍵空間中的某個(gè)鍵的指針，value是該鍵的毫秒精度的UNIX時(shí)間戳表示的過期時(shí)間。鍵空間是指該Redis集群中保存的所有鍵。)
Redis中同時(shí)使用了惰性過期和定期過期兩種過期策略。
Redis的內(nèi)存淘汰策略
Redis的內(nèi)存淘汰策略是指在Redis的用于緩存的內(nèi)存不足時(shí)，怎么處理需要新寫入且需要申請(qǐng)額外空間的數(shù)據(jù)。
- noeviction：當(dāng)內(nèi)存不足以容納新寫入數(shù)據(jù)時(shí)，新寫入操作會(huì)報(bào)錯(cuò)。
- allkeys-lru：當(dāng)內(nèi)存不足以容納新寫入數(shù)據(jù)時(shí)，在鍵空間中，移除最近最少使用的key。
- allkeys-random：當(dāng)內(nèi)存不足以容納新寫入數(shù)據(jù)時(shí)，在鍵空間中，隨機(jī)移除某個(gè)key。
- volatile-lru：當(dāng)內(nèi)存不足以容納新寫入數(shù)據(jù)時(shí)，在設(shè)置了過期時(shí)間的鍵空間中，移除最近最少使用的key。
- volatile-random：當(dāng)內(nèi)存不足以容納新寫入數(shù)據(jù)時(shí)，在設(shè)置了過期時(shí)間的鍵空間中，隨機(jī)移除某個(gè)key。
- volatile-ttl：當(dāng)內(nèi)存不足以容納新寫入數(shù)據(jù)時(shí)，在設(shè)置了過期時(shí)間的鍵空間中，有更早過期時(shí)間的key優(yōu)先移除。
總結(jié)
Redis的內(nèi)存淘汰策略的選取并不會(huì)影響過期的key的處理。內(nèi)存淘汰策略用于處理內(nèi)存不足時(shí)的需要申請(qǐng)額外空間的數(shù)據(jù)；過期策略用于處理過期的緩存數(shù)據(jù)。
