一、過期設定

1.1 過期設定的指令

• Redis是key-value資料庫，我們可以設定Redis中快取的key的過期時間
• expire可以設定過期時間

 1 SET key value        // 存入鍵值對
 2     
 3 EXPIRE key 5        // 設定過期時間（秒）
 4 PEXPIRE key 5000    // 設定過期時間（毫秒）
 5 
 6 TTL key            // 返回key剩餘過期時間（Time To Live）
 7 
 8 PRESIST key        // 移除鍵的過期時間
 9 
10 TIME            // 檢視當前時間戳
 

1.2 指令轉換關係

• 所有設定時間的指令最終都會轉換成為PEXPIREAT指令：以毫秒精度，設定過期時間（一個UNIX時間戳），當過期時間來臨時，伺服器自動刪除該鍵
  • EXPIREAT：以秒為單位設定過期時間（時間戳）
  • 轉換關係：

1.3 檢查過期策略

• 檢查給定鍵是否存在過期字典，如果存在，則取得鍵的過期時間（redisDb.expires過期字典儲存了所有鍵過期時間）
• 檢查當前的UNIX時間戳是否大於鍵的過期時間，大於的話則鍵已經過期

二、清除策略

2.1 定時過期

每個設定過期時間的key建立一個定時器，到過期時間就會立即清除。

• 優點：記憶體友好，及時清理
• 缺點：佔用大量的CPU資源處理過期資料，影響快取的響應時間和吞吐量

2.2 惰性過期

訪問一個key時，才判斷該key是否已經過期，過期則清除。

• 優點：最大化節約CPU資源
• 缺點：對記憶體不友好，可能存在大量key沒有再次被訪問而佔用大量記憶體的問題

2.3 定期過期

每隔一段時間，掃描一定數量的資料庫expires字典中一定數量的key，清除其中過期的key。

• 優點：定期過期是對上面兩種方式的一種整合和折中，通過調整定時掃描的時間間隔和每次掃描的限定耗時，可以在不同情況下使得CPU和記憶體資源達到最優的平衡效果。
• 缺點：難以確定刪除操作執行的時長、頻率

Redis伺服器使用了惰性過期和定期過期兩種過期策略。

三、持久化對過期鍵處理

3.1 RDB

• 儲存快照時，過期鍵不儲存
• 載入RDB檔案時
  • 主伺服器：檢查剔除過期鍵（不載入過期鍵）
  • 從伺服器：會載入所有資料（載入過期鍵），不過主伺服器在資料同步的時候，從伺服器的資料會被清空，所以載入過期鍵並不會造成影響

3.2 AOF

• 檔案寫入時，如果某個鍵已經過期
  • 沒有被惰性過期/定期過期刪除，AOF不會因為鍵過期產生任何影響（儲存寫操作）
  • 當過期鍵被惰性過期/定期過期刪除，程式向AOF中追加一條DEL命令來表示該鍵已經被刪除
• 檔案重寫時，檢查剔除過期鍵（已過期鍵不會被重寫入AOF檔案中）

3.3 主從複製

• 主伺服器刪除一個過期鍵後，會顯示地向所有從伺服器傳送一個DEL命令，告知從伺服器刪除過期鍵
• 從伺服器在執行客戶端傳送地讀命令時，即使遇到過期鍵也不會刪除（惰性過期），而是繼續像處理未過期鍵一樣處理過期鍵，會正常返回查詢結果。
• 從伺服器只有在收到主伺服器發來的DEL命令之後，才會刪除過期鍵

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