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2022年Redis最新面试题 - Redis淘汰策略

4/12/2022

# 概要

  • Redis过期键的删除策略？
  • 你可以简单聊聊Redis内存淘汰机制(回收策略)

# Redis 过期键的删除策略？

出现概率: ★★★★

Redis过期键的删除策略是：定期删除+惰性删除。

1)、关于定期删除, Redis默认会每隔100ms就随机选取一些已经过期了的key，检查其是否过期，如果已经过期就删除。

不过假设Redis里放了100w个key，而且都设置了过期时间，你每隔几百毫秒，就检查100w个key，那 Redis基本上就卡死了，cpu负载也会很高的，基本都消耗在检查过期key上了。

注意，这里可不是每隔100ms就遍历所有的设置过期时间的key，那样就是一场性能上的灾难。实际情况是每次随机选取一些key进行检查和删除的。

但因为随机会带来不确定性，可能会导致很多过期key到了时间并没有被删除掉，那应该怎么办呢？所以就需要惰性删除了。

关于定期删除源码解析：每当 Redis 服务器的周期性操作 redis.c/serverCron 函数执行时，redis.c/activeExpireCycle 会被调用。 activeExpireCycle 函数在规定的时间内，分多次遍历服务器中的各个数据库，从数据库的 expires 字典中随机检查一部分键的过期时间，并删除其中的过期键。

current_db 记录当前检查的数据库，如果函数 activeExpireCycle 当前正在处理 2 号数据库，时间超限，返回后，下次检查时，会从 3 号数据库开始检查。所有数据库检查一遍后，current_db 重置为 0，然后再次开始一轮的检查工作。

2)、关于惰性删除， 当用户获取某个key的时候，Redis会检查一下这个key是不是设置了过期时间， 并且是否过期了？如果过期了此时就会删除，不会给用户返回任何东西。

惰性删除有一个问题， 依赖用户的主动调用，那如果一些用户就长时间没有访问怎么办， 会导致大量过期 key堆积在内存里，进而导致Redis 内存块耗尽了，咋整？

答案就是：触发Redis内存淘汰机制。(下面会讲到)

# 你可以简单聊聊Redis内存淘汰机制(回收策略)

出现概率: ★★★★

1)、Redis内存淘汰机制有以下几个：

  • noeviction: 当内存不足以容纳新写入数据时，新写入操作会报错。（这个有点过于暴力, 不推荐）
  • allkeys-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，移除最近最少使用的 key（这个是最常用的）。
  • allkeys-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，随机移除某个 key。
  • volatile-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，移除最近最少使用的 key（这个一般不太合适）。
  • volatile-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，随机移除某个 key。
  • volatile-ttl：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，有更早过期时间的 key 优先移除。

2)、Redis默认的过期策略是noeviction, 最暴力那个, 如果内存满了那就是一场“华丽”的故事了。 😂

127.0.0.1:6379> config get maxmemory-policy
1) "maxmemory-policy"
2) "noeviction"
127.0.0.1:6379>

3)、redis.conf 中的过期淘汰配置如下:

# MAXMEMORY POLICY: how Redis will select what to remove when maxmemory
# is reached. You can select among five behaviors:
#最大内存策略：当到达最大使用内存时，你可以在下面5种行为中选择，Redis如何选择淘汰数据库键

#当内存不足以容纳新写入数据时

# volatile-lru -> remove the key with an expire set using an LRU algorithm
# volatile-lru ：在设置了过期时间的键空间中，移除最近最少使用的key。这种情况一般是把 redis 既当缓存，又做持久化存储的时候才用。

# allkeys-lru -> remove any key according to the LRU algorithm
# allkeys-lru ：移除最近最少使用的key （推荐）

# volatile-random -> remove a random key with an expire set
# volatile-random ：在设置了过期时间的键空间中，随机移除一个键，不推荐

# allkeys-random -> remove a random key, any key
# allkeys-random ：直接在键空间中随机移除一个键，弄啥叻

# volatile-ttl -> remove the key with the nearest expire time (minor TTL)
# volatile-ttl ：在设置了过期时间的键空间中，有更早过期时间的key优先移除 不推荐

# noeviction -> don't expire at all, just return an error on write operations
# noeviction ：不做过键处理，只返回一个写操作错误。不推荐

# Note: with any of the above policies, Redis will return an error on write
# operations, when there are no suitable keys for eviction.
# 上面所有的策略下，在没有合适的淘汰删除的键时，执行写操作时，Redis 会返回一个错误。下面是写入命令：
# At the date of writing these commands are: set setnx setex append
# incr decr rpush lpush rpushx lpushx linsert lset rpoplpush sadd
# sinter sinterstore sunion sunionstore sdiff sdiffstore zadd zincrby
# zunionstore zinterstore hset hsetnx hmset hincrby incrby decrby
# getset mset msetnx exec sort

# 过期策略默认是：
# The default is:
# maxmemory-policy noeviction

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希望这篇文章可以帮助大家, 也希望大家都能找到的好工作。

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