Redis的删除策略和内存淘汰机制
Redis的key可以设置过期时间,那是否意味着时间一到就会马上被删除呢?
Redis的数据存储大小是有限的,假如内存不足Redis有什么应对策略呢?
本篇文章将介绍一下Redis的过期策略和内存淘汰机制。
# 1、redis的过期策略
redis的key过期删除策略有以下三种:
# 1.定时删除
在设置key的过期时间的同时,为该key创建一个定时器,让定时器在key的过期时间来临时,对key进行删除 优点: 保证内存被尽快释放 缺点: 1)若过期key很多,删除这些key会占用很多的CPU时间,在CPU时间紧张的情况下,CPU不能把所有的时间用来做要紧的事儿,还需要去花时间删除这些key。 2)定时器的创建耗时,若为每一个设置过期时间的key创建一个定时器(将会有大量的定时器产生),性能影响严重 ,影响Redis吞吐量和响应
CPU消耗大,内存消耗低(拿时间换空间)
# 2.惰性删除
key过期的时候不删除,不做处理,等下次从数据库获取key的时候去检查是否过期,若过期,则删除,返回null。 优点: 删除操作只发生在从数据库取出key的时候发生,而且只删除当前key,所以对CPU时间的占用是比较少的,而且此时的删除是已经到了非做不可的地步。 缺点: 若大量的key在超出超时时间后,很久一段时间内,都没有被获取过,那么可能发生内存泄露(无用的垃圾占用了大量的内存)
CPU消耗低,内存消耗高(拿空间换时间)
折中方案:
# 3.定期删除
如果当前库中没有一个key设置了过期时间,直接执行下一个库的遍历,随机获取一个设置了过期时间的key,检查该key是否过期,如果过期,删除key,判断定期删除操作是否已经达到指定时长,若已经达到,直接退出定期删除。(默认每个库检测20个key)
周期性轮询redis库中的时效性数据,采用随机抽取的策略,利用过期数据占比的方式控制删除频度
优点: 1)通过限制删除操作的时长和频率,来减少删除操作对CPU时间的占用--处理"定时删除"的缺点 2)定期删除过期key--处理"惰性删除"的缺点 缺点: 1)在内存友好方面,不如"定时删除" 2)在CPU时间友好方面,不如"惰性删除"
Redis采用的删除策略是:定期删除+惰性删除 ,这种方法是十分高效。
(随机抽查,重点抽查)
# 2、内存淘汰机制
Redis有过期策略,假如你的Redis只能存1G的数据,你一个请求写入2G,而你也没有及时请求key,那么惰性删除就不生效了,Redis占用内存就会越来越高。
Redis可以设置内存大小:
# maxmemory <bytes>
# 设置Redis最大占用内存大小为100
maxmemory 100mb
超过了这个内存大小,就会触发内存淘汰机制
至于为什么一定要设置这个大小,可以看一下官方:
如果不设置,Redis将消耗掉系统所有的可用内存
Redis有一个默认 内存淘汰机制:
# maxmemory-policy noeviction
maxmemory-policy
一共有8个值,当内存不足时:
1)noeviction: 不删除,直接返回报错信息。 2)allkeys-lru:移除最久未使用(使用频率最少)使用的key。推荐使用这种。 3)volatile-lru:在设置了过期时间的key中,移除最久未使用的key。 4)allkeys-random:随机移除某个key。 5)volatile-random:在设置了过期时间的key中,随机移除某个key。 6)volatile-ttl: 在设置了过期时间的key中,移除准备过期的key。 7)allkeys-lfu:移除最近最少使用的key。 8)volatile-lfu:在设置了过期时间的key中,移除最近最少使用的key。
查看内存淘汰机制:
localhost:0>config get maxmemory-policy
1) "maxmemory-policy"
2) "noeviction"
LRU和LFU的区别:
LRU是最近最少使用页面置换算法(Least Recently Used),也就是首先淘汰最长时间未被使用的页面!
这个主要针对的是使用时间
比如有数据 1,1,1,2,2,3 此时缓存中已有(1,2) 当3加入的时候,得把前面的1淘汰,变成(3,2)
LFU是最近最不常用页面置换算法(Least Frequently Used),也就是淘汰一定时期内被访问次数最少的页!
这个主要针对的是使用频率
比如有数据 1,1,1,2,2,3 缓存中有(1(3次),2(2次)) 当3加入的时候,得把后面的2淘汰,变成(1(3次),3(1次))
引申:
假如我的key没有设置expire,即没有设置过期时间。那么 volatile-lru、volatile-random、volatile-ttl 就无法执行了,和 noeviction 就一样了。