Redis刪除策略的三種方法及逐出演演算法

2022-08-01 18:02:14

一、前言

在文章開始之前，我先問大家一個問題：當我們使用指令：expire key second給一個key設定過期時間，過期時間一到，這個key對應的過期資料真的被伺服器立即刪除了嗎？答案是並不會立即刪除。知道了這個答案，就來看看Redis中如何處理過期的資料。

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，有三種狀態：

當我們用指令設定過期資料後，資料對應的地址會放在expires空間中，儲存方式是雜湊，儲存的value是過期時間。

資料刪除策略目標：在記憶體佔用與CPU佔用之間尋找一種平衡，顧此失彼都會造成整體redis效能的下降，甚至引發伺服器宕機或記憶體洩露

資料到達過期時間，不做處理。等下次存取該資料時，會呼叫expireIfNeeded()函數來判斷該資料是否過期：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

流程分析：

Redis伺服器啟動初始化時，讀取設定server.hz的值，預設為10
然後每秒鐘執行10次serverCron()方法，該方法用來檢測伺服器
serverCron()方法又會呼叫databasesCron()方法，該方法是用來遍歷資料庫的，redis預設有16個資料庫，從第一個資料庫開始
databasesCron()方法又會呼叫activeExpireCycle()方法，該方法會對每一個expires[*]逐一進行檢測，每次執行250ms/server.hz；對某個expires[*]檢測時，隨機挑選W個key檢測
如果檢測到key超時，則刪除key；如果一輪中刪除的key的數量>W25%，迴圈該過程；如果一輪中刪除的key的數量≤W25%，檢查下一個expires[*]，0-15迴圈。其中W取值=ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_LOOKUPS_PER_LOOP屬性值
如果activeExpireCycle()執行時間到期，下次從current_db繼續向下執行
引數current_db用於記錄activeExpireCycle() 進入哪個expires[*] 執行

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
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
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

當新資料進入redis時，如果記憶體不足怎麼辦？Redis使用記憶體儲存資料，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後，如果不能達到記憶體清理的要求，將出現錯誤資訊。

檢測易失資料（可能會過期的資料集server.db[i].expires ）

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
allkeys-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

放棄資料驅逐：

no-enviction	禁止驅逐資料（redis4.0中預設策略）

到此這篇關於Redis刪除策略的三種方法及逐出演演算法的文章就介紹到這了,更多相關Redis刪除策略內容請搜尋it145.com以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援it145.com！