Redis如何實現鍵值自動清理

Redis緩存作爲提高系統性能最好的方式相信大家對其一定不陌生,各位禿頭老碼農不僅需要掌握Redis的基礎用法還得了解Redis的相關原理,比如Redis過期策略和內存淘汰機制。

大家都知道,Redis緩存使用的是內存資源,雖然緩存服務器會配置比較高的內存資源,但如果對於Redis中的緩存數據我們不管不顧,內存資源總有耗盡的時候,這時緩存服務器就無法再對外提供服務了。我們要用有限的服務器資源支撐更多的業務服務,就必須要讓那些訪問頻率不高的緩存刪除掉,爲新的緩存騰出內存空間。

Redis主要通過兩種方式相互配合來實現鍵值的清理,即:過期策略和內存淘汰機制。

內存淘汰策略

當 Redis 節點分配的內存使用到達最大值以後,爲了繼續提供服務,Redis 會啓動內存淘汰策略,在Redis4.0之前主要是以下六種淘汰策略:

noeviction:不淘汰任何數據,當內存不足時,執行緩存新增操作會報錯,這種策略下可以保證數據不丟失,它也是 Redis 默認的內存淘汰策略。

allkeys-lru:淘汰整個鍵值中最久未使用的鍵值,這也就是我們常說的LRU算法。

allkeys-random:隨機淘汰任意鍵值。

volatile-lru:淘汰所有設置了過期時間的鍵值中最久未使用的鍵值。

volatile-random:隨機淘汰設置了過期時間的任意鍵值。

volatile-ttl:優先淘汰設置了過期時間中更早過期的鍵值。

通過上面的內存淘汰策略可以看出,以 allkeys- 開頭的表示從所有key中進行數據淘汰,而以 volatile-開頭的會從設置了過期時間的key中進行數據淘汰。

而在Redis4.0版本中又新增了2種淘汰策略:

allkeys-lfu,淘汰整個鍵值中最少使用的鍵值,這也就是我們常說的LRU算法。

volatile-lfu,淘汰所有設置了過期時間的鍵值中最少使用的鍵值。

LRU(Least Recently Used,最近最少使用),根據最近被使用的時間,離當前最遠的數據優先被淘汰;

LFU(Least Frequently Used,最不經常使用),在一段時間內,緩存數據被使用次數最少的會被淘汰。

大家可以在 redis.conf 配置文件中修改配置項 maxmemory-policy ,將其修改成需要設置的類型即可。

緩存過期策略

內存淘汰策略是當內存不夠用時纔會觸發的一種機制,是緩存服務層面的操作,而過期策略定義的是具體緩存數據何時失效。我們在使用Redis的時候經常會給redis的key設置一個過期時間如:EXPIRE key 30,過期策略就是指當 Redis 中緩存的 key 過期了,Redis 如何處理。

對於已經過期的數據,Redis將使用兩種策略搭配使用來刪除這些過期的鍵值,分別是惰性刪除,定期刪除。

惰性刪除

惰性刪除 是指 Redis 服務器不主動刪除過期的鍵值,而是在客戶端要獲取某個鍵值時,Redis會先去檢測一下這個key是否已經過期,如果沒有過期則返回給客戶端,如果已經過期了,那麼Redis會刪除這個key並返回null給客戶端。

惰性刪除可以解決一些過期了,但沒被定期刪除隨機抽取到的key。但有些過期的key既沒有被隨機抽取,也沒有被客戶端訪問,就會一直保留在數據庫,佔用內存,長期下去可能會導致內存耗盡。所以Redis提供了內存淘汰機制來解決這個問題。

惰性刪除的優點是不會浪費太多的系統資源,只是在每次訪問時才檢查鍵值是否過期。缺點是像上面說的刪除過期鍵不及時,造成了一定的空間浪費。

定期刪除

定期刪除 是指 Redis 服務器每隔一段時間會檢查一下緩存數據庫,看看是否有過期鍵可以被清除。默認情況下 Redis 定期檢查的頻率是每秒掃描 10 次,用於定期清除過期鍵。當然此值還可以通過配置文件進行設置,在 redis.conf 中修改配置“hz”即可,默認的值爲“hz 10”。

因爲key太多,如果全盤掃描所有的key會非常耗性能,所以定期刪除是隨機抽取一些key來刪除。這樣就有可能刪除不完,需要惰性刪除配合。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章