redis定時刪除功能有哪些-創(chuàng)新互聯(lián)

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Redis超時刪除三種可能的答案，它們分別代表了三種不同的刪除策略：

定時刪除：在設(shè)置鍵的過期時間的同時，創(chuàng)建一個定時器（timer），讓定時器在鍵的過期時間來臨時，立即執(zhí)行對鍵的刪除操作。

惰性刪除：放任鍵過期不管，但是每次從鍵空間中獲取鍵時，都檢查取得的鍵是否過期，如果過期的話，就刪除該鍵；如果沒有過期，就返回該鍵。

定期刪除：每隔一段時間，程序就對數(shù)據(jù)庫進行一次檢查，刪除里面的過期鍵。至于要刪除多少過期鍵，以及要檢查多少個數(shù)據(jù)庫，則由算法決定。

在這三種策略中，第一種和第三種為主動刪除策略，而第二種則為被動刪除策略。

定時刪除策略對內(nèi)存是最友好的：通過使用定時器，定時刪除策略可以保證過期鍵會盡可能快地被刪除，并釋放過期鍵所占用的內(nèi)存。

另一方面，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，刪除過期鍵這一行為可能會占用相當一部分CPU時間，在內(nèi)存不緊張但是CPU時間非常緊張的情況下，將CPU時間用在刪除和當前任務(wù)無關(guān)的過期鍵上，無疑會對服務(wù)器的響應(yīng)時間和吞吐量造成影響。

例如，如果正有大量的命令請求在等待服務(wù)器處理，并且服務(wù)器當前不缺少內(nèi)存，那么服務(wù)器應(yīng)該優(yōu)先將CPU時間用在處理客戶端的命令請求上面，而不是用在刪除過期鍵上面。

除此之外，創(chuàng)建一個定時器需要用到Redis服務(wù)器中的時間事件，而當前時間事件的實現(xiàn)方式——無序鏈表，查找一個事件的時間復(fù)雜度為O（N）——并不能高效地處理大量時間事件。

因此，要讓服務(wù)器創(chuàng)建大量的定時器，從而實現(xiàn)定時刪除策略，在現(xiàn)階段來說并不現(xiàn)實。

惰性刪除策略對CPU時間來說是最友好的：程序只會在取出鍵時才對鍵進行過期檢查，這可以保證刪除過期鍵的操作只會在非做不可的情況下進行，并且刪除的目標僅限于當前處理的鍵，這個策略不會在刪除其他無關(guān)的過期鍵上花費任何CPU時間。

惰性刪除策略的缺點是，它對內(nèi)存是最不友好的：如果一個鍵已經(jīng)過期，而這個鍵又仍然保留在數(shù)據(jù)庫中，那么只要這個過期鍵不被刪除，它所占用的內(nèi)存就不會釋放。

在使用惰性刪除策略時，如果數(shù)據(jù)庫中有非常多的過期鍵，而這些過期鍵又恰好沒有被訪問到的話，那么它們也許永遠也不會被刪除（除非用戶手動執(zhí)行FLUSHDB），我們甚至可以將這種情況看作是一種內(nèi)存泄漏——無用的垃圾數(shù)據(jù)占用了大量的內(nèi)存，而服務(wù)器卻不會自己去釋放它們，這對于運行狀態(tài)非常依賴于內(nèi)存的Redis服務(wù)器來說，肯定不是一個好消息。

舉個例子，對于一些和時間有關(guān)的數(shù)據(jù)，比如日志（log），在某個時間點之后，對它們的訪問就會大大減少，甚至不再訪問，如果這類過期數(shù)據(jù)大量地積壓在數(shù)據(jù)庫中，用戶以為服務(wù)器已經(jīng)自動將它們刪除了，但實際上這些鍵仍然存在，而且鍵所占用的內(nèi)存也沒有釋放，那么造成的后果肯定是非常嚴重的。

從上面對定時刪除和惰性刪除的討論來看，這兩種刪除方式在單一使用時都有明顯的缺陷：

·定時刪除占用太多CPU時間，影響服務(wù)器的響應(yīng)時間和吞吐量。

·惰性刪除浪費太多內(nèi)存，有內(nèi)存泄漏的危險。

定期刪除策略是前兩種策略的一種整合和折中：

·定期刪除策略每隔一段時間執(zhí)行一次刪除過期鍵操作，并通過限制刪除操作執(zhí)行的時長和頻率來減少刪除操作對CPU時間的影響。

·除此之外，通過定期刪除過期鍵，定期刪除策略有效地減少了因為過期鍵而帶來的內(nèi)存浪費。

定期刪除策略的難點是確定刪除操作執(zhí)行的時長和頻率：

·如果刪除操作執(zhí)行得太頻繁，或者執(zhí)行的時間太長，定期刪除策略就會退化成定時刪除策略，以至于將CPU時間過多地消耗在刪除過期鍵上面。

·如果刪除操作執(zhí)行得太少，或者執(zhí)行的時間太短，定期刪除策略又會和惰性刪除策略一樣，出現(xiàn)浪費內(nèi)存的情況。

過期鍵的定期刪除策略由redis.c/activeExpireCycle函數(shù)實現(xiàn)，每當Redis的服務(wù)器周期性操作redis.c/serverCron函數(shù)執(zhí)行時，activeExpireCycle函數(shù)就會被調(diào)用，它在規(guī)定的時間內(nèi)，分多次遍歷服務(wù)器中的各個數(shù)據(jù)庫，從數(shù)據(jù)庫的expires字典中隨機檢查一部分鍵的過期時間，并刪除其中的過期鍵。

整個過程可以用偽代碼描述如下：

#
默認每次檢查的數(shù)據(jù)庫數(shù)量
DEFAULT_DB_NUMBERS = 16
#
默認每個數(shù)據(jù)庫檢查的鍵數(shù)量
DEFAULT_KEY_NUMBERS = 20
#
全局變量，記錄檢查進度
current_db = 0
def activeExpireCycle():
    #
初始化要檢查的數(shù)據(jù)庫數(shù)量
    #
如果服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫數(shù)量比 DEFAULT_DB_NUMBERS
要小
    #
那么以服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫數(shù)量為準
    if server.dbnum < DEFAULT_DB_NUMBERS:
        db_numbers = server.dbnum
    else:
        db_numbers = DEFAULT_DB_NUMBERS
    #
遍歷各個數(shù)據(jù)庫
    for i in range(db_numbers):
        #
如果current_db
的值等于服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫數(shù)量
        #
這表示檢查程序已經(jīng)遍歷了服務(wù)器的所有數(shù)據(jù)庫一次
        #
將current_db
重置為0
，開始新的一輪遍歷
        if current_db == server.dbnum:
            current_db = 0
        #
獲取當前要處理的數(shù)據(jù)庫
        redisDb = server.db[current_db]
        #
將數(shù)據(jù)庫索引增1
，指向下一個要處理的數(shù)據(jù)庫
        current_db += 1
        #
檢查數(shù)據(jù)庫鍵
        for j in range(DEFAULT_KEY_NUMBERS):
            #
如果數(shù)據(jù)庫中沒有一個鍵帶有過期時間，那么跳過這個數(shù)據(jù)庫
            if redisDb.expires.size() == 0: break
            #
隨機獲取一個帶有過期時間的鍵
            key_with_ttl = redisDb.expires.get_random_key()
            #
檢查鍵是否過期，如果過期就刪除它
            if is_expired(key_with_ttl):
                delete_key(key_with_ttl)
            #
已達到時間上限，停止處理
            if reach_time_limit(): return

activeExpireCycle函數(shù)的工作模式可以總結(jié)如下：

·函數(shù)每次運行時，都從一定數(shù)量的數(shù)據(jù)庫中取出一定數(shù)量的隨機鍵進行檢查，并刪除其中的過期鍵。

·全局變量current_db會記錄當前activeExpireCycle函數(shù)檢查的進度，并在下一次activeExpireCycle函數(shù)調(diào)用時，接著上一次的進度進行處理。比如說，如果當前activeExpireCycle函數(shù)在遍歷10號數(shù)據(jù)庫時返回了，那么下次activeExpireCycle函數(shù)執(zhí)行時，將從11號數(shù)據(jù)庫開始查找并刪除過期鍵。

·隨著activeExpireCycle函數(shù)的不斷執(zhí)行，服務(wù)器中的所有數(shù)據(jù)庫都會被檢查一遍，這時函數(shù)將current_db變量重置為0，然后再次開始新一輪的檢查工作。

感謝各位的閱讀！看完上述內(nèi)容，你們對redis定時刪除功能有哪些大概了解了嗎？希望文章內(nèi)容對大家有所幫助。如果想了解更多相關(guān)文章內(nèi)容，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。

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