redis的記憶體回收-過期策略和淘汰策略詳解

阿新 • • 發佈：2022-03-30

redis記憶體回收機制

redis的記憶體回收主要圍繞一下兩個方面

redis過期策略：刪除過期時間的key值
redis淘汰策略：記憶體使用達到maxmemory上限時會觸發記憶體淘汰資料
redis的過期策略和記憶體淘汰策略不是一回事

過期策略通常有以下3種

定時過期：為每個設定過期時間的key都需要建立一個定時器，到過期時間就會立即清除，該策略可以立即清除過期的資料，
對記憶體很友好，但是會佔用大量的CPU資源去處理過期時間的資料，從而影響快取的影響時間和吞吐量
惰性過期：只有當訪問一個key時，才會判斷該key是否過期，如果過期立即清除，該策略可以最大化的節省CPU資源，
但是卻對記憶體非常不友好，極端的情況可能出現大量的key沒有被再次訪問，從而不會被清除，佔用大量的記憶體

定期過期：每隔一定的時間，會掃描一定數量的資料庫中的expires字典中的一定數量的key，並清除已經過期的key
該策略是定時過期和惰性過期的折中方案，通過調整定時掃描的時間間隔和每次掃描的限定耗時，就可以在不同情況下
使CPU和記憶體達到最優的平衡效果

redis中同時使用了惰性過期和定期過期兩種過期策略

redis淘汰策略

簡介
redis的記憶體淘汰策略是指當記憶體使用達到maxmemory極限時，需要使用LRL淘汰演算法來決定清理掉哪些資料，
這樣才能保證新資料的存入
LRU演算法
redis預設情況下使用的就是LRU策略演算法
LRU(least recently used)演算法最近最少使用演算法, 也就是說預設刪除最近最少使用的鍵
但是一定要注意一點，redis並不會準確刪除所有鍵中最近最少使用的鍵，而是隨機抽取3個，刪除這3箇中最近最少使用的鍵
3這個數字也是可以設定取樣大小的，如果設定為10，效果會更好，不過會耗費更多的CPU資源，配置檔案中可以通過maxmemory-samples設定

快取清理配置
maxmemory用來設定redis存放資料的最大記憶體大小，一旦超出這個記憶體大小之後，就會立即呼叫LRU演算法清理掉一部分資料
對於64 bit的機器，如果設定maxmemory=0，那麼就等於不限制記憶體使用，直到機器中的記憶體耗盡為止，但是在32 bit中，有一個隱式的閒置就是3GB
redis資料淘汰策略
maxmemory-policy 可以設定記憶體到達最大閒置後，採取什麼策略來處理
對應的淘汰策略規則如下：
規則名稱規則說明
volatile_lru 使用lru演算法刪除一個鍵（只對設定了生存時間的鍵）
allkeys_lru 使用lru演算法刪除一個鍵
volatile_random 隨機刪除一個鍵（只對設定了生存時間的鍵）
allkeys_random 隨機刪除一個鍵
volatile_ttl 刪除生存時間最近的一個鍵
noeviction 不刪除鍵，只返回錯誤
(1) noeviction: 當記憶體不足以容納新寫入的資料時，新寫入資料會報錯
(2) allkeys_lru: 當記憶體不足以容納新寫入資料時，在鍵空間中，刪除最近最少使用的鍵
(3) allkeys_random: 當記憶體不足以容納新寫入資料時，在鍵空間中，隨機刪除一個鍵
(4) volatile_lru: 當記憶體不足以容納新寫入資料時，在設定了過期時間的鍵空間中，刪除最近最少使用的鍵
(5) volatile_random: 當記憶體不足以容納新寫入資料時，在設定了過期時間的鍵空間中，隨機刪除一個鍵
(6) volatile_ttl: 當記憶體不足以容納新寫入資料時，在設定了過期時間的鍵空間中，刪除最早過期的鍵