大家都应该知道的Redis过期键与过期策略

 更新时间:2020年4月17日 18:02  
这篇文章主要给大家介绍了一些应该知道的Redis过期键与过期策略的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家学习或者使用Redis具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面来一起学习学习吧

今天,我和大家分享一篇关于 Redis 有关过期键的内容,主要有四个内容:

  • 如何设置过期键

  • 如何取消设置的过期时间

  • 过期键的过期策略是怎样的

  • RDB、AOF 和复制对过期键的处理又是怎样的

设置键的生存时间或过期时间

redis 一共有 4 个命令来设置键的生存时间(可以存活多久)或过期时间(什么时候被删除)

  • expire <key> <ttl>:将 key 的生存时间设置为 ttl 秒

  • pexpire <key> <ttl>:将 key 的生存时间设置为 ttl 毫秒

  • expireat <key> <timestamp>:将 key 的过期时间设置为 timestamp 所指定的秒数时间戳

  • pexpireat <key> <ttl>:将 key 的过期时间设置为 timestamp 所指定的毫秒数时间戳

上述四种命令本质上都是通过 pexpireat 命令来实现的。

例子:
127.0.0.1:6379> set a test
OK
127.0.0.1:6379> EXPIRE a 5
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get a // 距离设置生存时间命令的 5 秒内执行
"test"
127.0.0.1:6379> get a // 距离设置生存时间命令的 5 秒后执行
(nil)

127.0.0.1:6379> set b 12
OK
127.0.0.1:6379> EXPIREAT b 1545569500
(integer) 1
127.0.0.1:6379> time
1) "1545569486"
2) "108616"
127.0.0.1:6379> get b // 距离设置 1545569500 所指定的秒数时间戳内执行
"12"
127.0.0.1:6379> time
1) "1545569506"
2) "208567"
127.0.0.1:6379> get b // 距离设置 1545569500 所指定的秒数时间戳后执行
(nil)

如果自己不小心设置错了过期时间,那么我们可以删除先前的过期时间

移除过期时间

persist <key> 命令可以移除一个键的过期时间,举个栗子:

127.0.0.1:6379> EXPIRE c 1000
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl c // 有过期时间
(integer) 9996
127.0.0.1:6379> PERSIST c
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl c // 无过期时间
(integer) -1

PS:ttl 是以秒为单位,返回键的剩余生存时间;同理还有 pttl 命令是以毫秒为单位,返回键的剩余生存时间

此时,如果我们没有移除过期时间,那么如果一个键过期了,那它什么时候会被删除呢?

这个问题就会有以下三种答案了,它们分别代表三种不同的删除策略

过期键的删除策略

定时删除

在设置键的过期时间的同时,创建一个定时器,让定时器在键的过期时间来临时,立即执行对键的删除操作。

优点:对内存最友好的。可以及时释放键所占用的内存。

缺点:对 CPU 不友好。特别在过期键比较多的情况下,删除过期键会占用相当一部分 CPU 时间。同时在内存不紧张,CPU 紧张的情况下,将 CPU 用在删除和当前任务不想关的过期键上,无疑会对服务器响应时间和吞吐量造成影响。

惰性删除

放任键过期不管,但是每次从键空间中读写键时,都会检查取得的键是否过期。如果过期就删除该删,否则就返回该键。(PS:键空间是一个保存了数据库所有键值对的数据结构)

优点:对 CPU 最友好。只有在操作的时候进行过期检查,删除的目标仅限于当前需要处理的键,不会在删除其他无关本次操作的过期键上花费任何 CPU 时间。

缺点:对内存不友好。这个十分容易理解了,键过期了,但因为一直没有被访问到,所以一直保留着(除非手动执行 flushdb 操来于清空当前数据库中的所有 key。),相当于内存泄漏。

定期删除

每隔一段时间,程序就对数据库进行检查,删除里面的过期键。至于要删除多少过期键,以及检查多少数据库,则有算法决定。

该策略是上述两种策略的折中方案,需要通过实际情况,来设置删除操作的执行时长和频率。

明白了过期键的删除策略后,那 redis 服务器又是采用什么策略来删除过期键的呢?

实际上,Redis 服务器使用的是惰性删除和定期删除两种策略,通过配合使用,服务器可以很好的平衡 CPU 和内存。

其中惰性删除为 redis 服务器内置策略。而定期删除可以通过以下两种方式设置:

  • 配置 redis.conf 的 hz 选项,默认为10 (即 1 秒执行 10 次,值越大说明刷新频率越快,对 Redis 性能损耗也越大)

  • 配置 redis.conf 的 maxmemory 最大值,当已用内存超过 maxmemory 限定时,就会触发主动清理策略

RDB 对过期键的处理

生成 RDB 文件

程序会被数据库中的键进行检查,过期的键不会被保存到新创建的 RDB 文件中。因此数据库中的过期键不会对生成新的 RDB 文件造成影响

载入 RDB 文件

这里需要分情况说明:

  • 如果服务器以主服务器模式运行,则在载入 RDB 文件时,程序会对文件中保存的键进行检查,过期键不会被载入到数据库中。所以过期键不会对载入 RDB 文件的主服务器造成影响。

  • 如果服务器以从服务器模式运行,则在载入 RDB 文件时,不论键是否过期都会被载入到数据库中。但由于主从服务器在进行数据同步时,从服务器的数据会被清空。所以一般来说,过期键对载入 RDB 文件的从服务器也不会造成影响。

AOF 对过期键的处理

AOF 文件写入

当服务器以 AOF 持久化模式运行时,如果数据库某个过期键还没被删除,那么 AOF 文件不会因为这个过期键而产生任何影响,依旧保留。

而当过期键被删除后,那么程序会向 AOF 文件追加一条 DEL 命令来显式地记录该键被删除。

AOF 重写

执行 AOF 重写过程中,也会被数据库的键进行检查,已过期的键不会被保存到重写后的 AOF 文件中。因此不会对 AOF 重写造成影响

复制对过期键的处理

当服务器运行在复制模式下,由主服务器来控制从服务器的删除过期键动作,目的是保证主从服务器数据的一致性。

那到底是怎么控制的呢?

  • 主服务器删除一个过期键后,会向所有从服务器发送一个 DEL 命令,告诉从服务器删除这个过期键

  • 从服务器接受到命令后,删除过期键

PS:从服务器在接收到客户端对过期键的读命令时,依旧会返回该键对应的值给客户端,而不会将其删除。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值。