Redis (REmote DIctionary Server) 是一個由Salvatore Sanfilippo寫的key-value存儲系統。
Redis過期鍵刪除策略
redisDb 結果的 expires 字典保存了數據庫中所有鍵的過期時間，我們稱這個字典爲過期字典
- 過期字典的鍵是一個指針，這個指針指向鍵空間的某個鍵對象
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過期字典的值是一個 long long 類型的證書，用於保存毫秒精度的 UNIX 時間戳
過期鍵刪除策略的三種方案
- 定時刪除： 在設置鍵的過期時間的同時，創建一個定時器，讓定時器執行對鍵的刪除操作
- 惰性刪除： 每次取的時候先判斷 expires 對象裏面的鍵是否已經過期，如果過期，則刪除鍵，否則，返回該鍵
- 定期刪除： 每隔一段時間，程序對數據庫遍歷檢查一遍，然後刪除過期的鍵
定時刪除
定時刪除策略對內存最友好，通過使用定時器，定時刪除策略可以保證鍵在過期時間一定會被刪除，刪除後就釋放該鍵之前佔用的內存。但是，定時刪除策略的缺點是，它對 CPU 時間是最不友好的，在過期鍵比較多的情況下，刪除過期鍵這一行爲可能會佔用相當一部分 CPU 時間，在內存不緊張但是 CPU 時間非常緊張的情況下，將大量 CPU 時間浪費在刪除過期的策略上，而不是用在處理客戶端的請求上，毫無疑問是不行的。
惰性刪除
通過定時刪除的描述，你可能會想那用惰性刪除就最好了，這樣就不會浪費 CPU 時間，每次取數據的時候才判斷，如果過期才刪除它，這樣就能騰出大量的 CPU 去處理客戶端請求了。然而，這對內存卻又是最不友好的，因爲這種策略並不能保證所有鍵一定會訪問到，比如說一些取得並不頻繁的數據，就會大量堆積在內存中，如果這些內存得不到釋放，可想而知後果是多麼嚴重。
從上面兩種情況看來，這兩種刪除的方式單一使用的過程都有明顯的缺陷：
- 定時刪除佔用過多 CPU 時間，影響服務器的響應時間和吞吐量。
- 惰性刪除浪費過多內存，有內存泄露的風險
定期策略是兩種策略的一種折中辦法： - 定期策略每隔一段時間執行一次刪除過期的操作，並通過
限制刪除操作執行的時長和頻率來減少刪除操作對CPU 時間的影響 - 定期刪除過期鍵能有效的減少過期鍵而造成的內存浪費
但是，這個問題點在於如何設定刪除操作執行的時長和頻率？設置的太頻繁吧，就又跟定時刪除一樣，浪費大量CPU，設置得長一點吧，這又可能出現內存大量堆積。
Redis所使用的過期刪除策略
Redis實際上使用的是惰性刪除和定期刪除兩種策略，通過配合使用，服務器可以很好的平衡 CPU 和內存。
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惰性刪除策略的實現
每次取數據的時候都會調用過濾函數(db.c/expireIfNeeded)，該函數主要用來判斷鍵是否過期，如果過期，則刪除鍵，否則，則取得對應鍵的值。image.png
定期刪除鍵的策略實現
過期鍵的定期刪除策略由 redis.c/activeExpireCycle函數實現，每當 Redis 的服務器週期性操作 redis.c/serverCron 函數執行時， activeExpireCycle 函數就會被調用，它在規定的時間內分多次遍歷服務器的各個數據庫，檢查數據庫的 expires 字典中部分鍵(相當於分頁查詢)的過期時間，並刪除它。步驟如下：
- 函數每次運行時，都從一定數量的數據庫取出一定數量的隨機鍵進行檢查，並刪除其中的過期鍵。
- 全局變量 current_db 會記錄當前 activeExpireCycle 函數的檢查進度，並在下一次 activeExpireCycle 調用時，接着上一次的進度進行處理。
- 隨着 activeExpireCycle 函數的不斷執行，服務器中的所有數據庫都會被檢查一遍，當到達最後時，把 current_db 設置爲 0，然後又重新開始，如此循環下去。