1.過期資料

• • Redis中的資料特徵

    Redis是一種記憶體級資料庫，所有資料均存放在記憶體中，記憶體中的資料可以通過TTL指令獲取其狀態

    TTL返回的值有三種情況：正數，-1，-2

    • 正數：代表該資料在記憶體中還能存活的時間
    • -1：永久有效的資料
    • 2：已經過期的資料 或被刪除的資料 或 未定義的資料

    刪除策略就是針對已過期資料的處理策略，已過期的資料是真的就立即刪除了嗎？其實也不是，我們會有多種刪除策略，是分情況的，在不同的場景下使用不同的刪除方式會有不同效果。

  　　　過期資料是一塊獨立的儲存空間，Hash結構，field是記憶體地址，value是過期時間，儲存了所有key的過期描述，在最終進行過期處理的時候，對該空間的資料進行檢測， 當時間到期之後通過field找到記憶體該地址處的資料，然後進行相關操作。

　　2.資料刪除策略

• 定時刪除

• • 建立一個定時器，當key設定有過期時間，且過期時間到達時，由定時器任務立即執行對鍵的刪除操作
    • 優點：節約記憶體，到時就刪除，快速釋放掉不必要的記憶體佔用
    • 缺點：CPU壓力很大，無論CPU此時負載量多高，均佔用CPU，會影響redis伺服器響應時間和指令吞吐量
    • 總結：用處理器效能換取儲存空間（拿時間換空間）

• 惰性刪除

• • 資料到達過期時間，不做處理。等下次訪問該資料時，我們需要判斷

　　　　　　　如果未過期，返回資料

　　　　　　　發現已過期，刪除，返回不存在

• • • 優點：節約CPU效能，發現必須刪除的時候才刪除
    • 缺點：記憶體壓力很大，出現長期佔用記憶體的資料
    • 總結：用儲存空間換取處理器效能（拿時間換空間）

• 定期刪除

• Redis啟動伺服器初始化時，讀取配置server.hz的值，預設為10
• 每秒鐘執行server.hz次serverCron()-------->databasesCron()--------->activeExpireCycle()
• activeExpireCycle()對每個expires[*]逐一進行檢測，每次執行耗時：250ms/server.hz
• 對某個expires[*]檢測時，隨機挑選W個key檢測

  如果key超時，刪除key
​
  如果一輪中刪除的key的數量>W*25%，迴圈該過程
​
  如果一輪中刪除的key的數量≤W*25%，檢查下一個expires[*]，0-15迴圈
​
  W取值=ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_LOOKUPS_PER_LOOP屬性值

• 引數current_db用於記錄activeExpireCycle()進入哪個expires[*] 執行
• 如果activeExpireCycle()執行時間到期，下次從current_db繼續向下執行

總的來說：定期刪除就是週期性輪詢redis庫中的時效性資料，採用隨機抽取的策略，利用過期資料佔比的方式控制刪除頻度

• 特點1：CPU效能佔用設定有峰值，檢測頻度可自定義設定
• 特點2：記憶體壓力不是很大，長期佔用記憶體的冷資料會被持續清理
• 總結：週期性抽查儲存空間（隨機抽查，重點抽查）

　　刪除策略對比

　　1：定時刪除：

節約記憶體，無佔用,
不分時段佔用CPU資源，頻度高,
拿時間換空間

　　2：惰性刪除：

記憶體佔用嚴重
延時執行，CPU利用率高
拿空間換時間

　　3：定期刪除：

記憶體定期隨機清理
每秒花費固定的CPU資源維護記憶體
隨機抽查，重點抽查

　　3.資料淘汰策略（逐出演算法）

　　　　淘汰策略概述

當新資料進入redis時，如果記憶體不足怎麼辦？在執行每一個命令前，會呼叫freeMemoryIfNeeded()檢測記憶體是否充足。如果記憶體不滿足新 加入資料的最低儲存要求，redis要臨時刪除一些資料為當前指令清理儲存空間。清理資料的策略稱為逐出演算法。

注意：逐出資料的過程不是100%能夠清理出足夠的可使用的記憶體空間，如果不成功則反覆執行。當對所有資料嘗試完畢， 如不能達到記憶體清理的要求，將出現錯誤資訊如下

(error) OOM command not allowed when used memory >'maxmemory'

　　　　策略配置

1：最大可使用記憶體，即佔用實體記憶體的比例，預設值為0，表示不限制。生產環境中根據需求設定，通常設定在50%以上

maxmemory ?mb

2：每次選取待刪除資料的個數，採用隨機獲取資料的方式作為待檢測刪除資料

maxmemory-samples count

3：對資料進行刪除的選擇策略

maxmemory-policy policy

• 　　資料刪除的策略policy
  • 　　檢測易失資料（可能會過期的資料集server.db[i].expires ）

volatile-lru：挑選最近最少使用的資料淘汰 volatile-lfu：挑選最近使用次數最少的資料淘汰 volatile-ttl：挑選將要過期的資料淘汰 volatile-random：任意選擇資料淘汰

• • 檢測全庫資料（所有資料集server.db[i].dict ）

allkeys-lru：挑選最近最少使用的資料淘汰
allkeLyRs-lfu：：挑選最近使用次數最少的資料淘汰
allkeys-random：任意選擇資料淘汰，相當於隨機

• • 放棄資料驅逐

no-enviction（驅逐）：禁止驅逐資料(redis4.0中預設策略)，會引發OOM(Out Of Memory)

• • 注意：這些策略是配置到哪個屬性上

  • maxmemory-policy volatile-lru