Redis内存管理

Redis的内存管理中，有两个主要的策略：过期删除策略和内存淘汰策略。

过期删除策略

过期删除策略指的是可以对 key 设置一个过期时间，并将已过期的键值对删除。

一般来说，Redis中的数据都会有一个过期时间。设置过期时间有这两个好处：

因为内存是有限的，如果没有过期时间，很容易占满内存。
对于短信验证码之类有时效性的数据，如果放在数据库中就需要自己判断是否过期，这样不但麻烦而且性能较低。

设置过期时间的方法：

字符串类型：setex <key> <time> <valule> (setex == set + expire ，添加了键值对并且设置过期时间)
其他类型： expire <key> <time>

查看剩余过期时间的方法： ttl <key> 、取消过期剩余时间的方法： persist <key>

Redis如何判断过期？

Redis 通过一个叫做过期字典（可以看作是 hash 表）来保存数据过期的时间。

过期字典的键指向 Redis 数据库中的某个 key(键)，过期字典的值(long类型)是 key 所指向的数据库键的过期时间。

在 redisDb 结构中，数据结构如下：

typedef struct redisDb {
    ...

    dict *dict;     //数据库键空间,保存着数据库中所有键值对
    dict *expires   // 过期字典,保存着键的过期时间
    ...
} redisDb;

Redis过期删除策略？

Redis的过期删除策略为：【惰性删除 + 定期删除】

惰性删除：

只会在取出 key 的时候才对数据进行过期检查。

优点对 CPU 最友好，缺点是可能会造成太多过期 key 没有被删除。
定期删除：

每隔一段时间抽取一批 key 执行删除过期 key 操作。并且，Redis 底层会通过限制删除操作执行的时长和频率来减少删除操作对 CPU 时间的影响。

优点是相比惰性删除，对内存更友好。缺点是难以确定删除操作执行的时长和频率（太频繁对CPU不好，太稀疏又对内存效果不好）。

默认定期时间为10s，可在redis.conf.hz中进行配置。默认抽查数量为20。

注意：还有一种删除策略是 定时删除。指在设置 key 的过期时间时，同时创建一个定时事件，当时间到达时，由事件处理器自动执行 key 的删除操作。这样对内存消耗太大，redis没有采用。

内存淘汰机制

如果只使用过期删除策略，仅仅通过给 key 设置过期时间还是有问题的。因为还是可能存在定期删除和惰性删除漏掉了很多过期 key 的情况。这样就导致大量过期 key 堆积在内存里，然后就 Out of memory 了。所以当 Redis 的运行内存已经超过 Redis 设置的最大内存之后，则会使用内存淘汰策略删除符合条件的 key，以此来保障 Redis 高效的运行。