Redis如何清理過期的key以及對應的解決方法分析

更新時間：2025年03月11日 11:27:15 作者：安的列斯凱奇

這篇文章主要介紹了Redis如何清理過期的key以及對應的解決方法的相關(guān)資料,Redis提供了多種過期刪除策略和內(nèi)存淘汰策略,以管理緩存和臨時數(shù)據(jù),需要的朋友可以參考下

解決方法

1. Redis過期刪除策略

1.1 如何實現(xiàn)過期策略

對一個 key 設置了過期時間時，Redis 會把該 key 帶上過期時間存儲到一個過期字典中，字典保存了數(shù)據(jù)庫中所有 key 的過期時間。

1.2 如何實現(xiàn)刪除策略

1.2.1 常見的三種過期刪除策略

定時刪除：指在指定的時間點自動刪除某些內(nèi)容或文件。
惰性刪除：可能指的是一種被動或延遲的刪除方式，即在某些條件下或觸發(fā)某些事件后才進行刪除。
定期刪除：指按照一定的時間間隔（如每天、每周等）自動刪除某些內(nèi)容或文件。

1.2.2 Redis 使用的過期刪除策略

惰性刪除：

客戶端：
- 這是流程的起點，表示用戶或應用程序發(fā)起了一個請求。
請求 key：
- 客戶端請求一個特定的數(shù)據(jù)項，這個數(shù)據(jù)項通過一個唯一的標識符（key）來標識。
是否過期：
- 這是一個決策點，系統(tǒng)需要檢查請求的 key 是否已經(jīng)過期。這通常涉及到檢查 key 的有效期限或最后訪問時間。
是（刪除 key）：
- 如果 key 已經(jīng)過期，流程進入這一分支。系統(tǒng)將執(zhí)行刪除操作，移除這個過期的 key 及其關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。
返回 null：
- 刪除操作完成后，系統(tǒng)向客戶端返回一個 null 值，表示請求的數(shù)據(jù)項已被刪除，不再可用。
結(jié)束：
- 流程結(jié)束，客戶端接收到 null 值后，可以進行相應的處理，如提示用戶數(shù)據(jù)已過期或刪除。
否（返回數(shù)據(jù)）：
- 如果 key 沒有過期，流程進入這一分支。系統(tǒng)將檢索并返回與該 key 關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。
結(jié)束：
- 流程結(jié)束，客戶端接收到請求的數(shù)據(jù)，可以進行進一步的處理或顯示。

也就是說刪除操作是在數(shù)據(jù)被請求時才進行的，而不是預先計劃的。這種策略可以減少不必要的刪除操作，只有在數(shù)據(jù)確實不再需要時才進行刪除

定時刪除：

開始：
- 這是流程的起點，表示定期刪除過程的開始。
過期字典隨機抽取：
- 在這一步，系統(tǒng)從存儲過期數(shù)據(jù)的字典中隨機抽取一部分數(shù)據(jù)進行處理。
刪除過期 key：
- 系統(tǒng)檢查抽取的數(shù)據(jù)中哪些 key 已經(jīng)過期，并執(zhí)行刪除操作。
執(zhí)行時間上限：
- 這是一個決策點，系統(tǒng)檢查刪除操作的執(zhí)行時間是否超過了預設的時間上限。
- 如果執(zhí)行時間超過了上限，流程將跳轉(zhuǎn)到“結(jié)束”步驟，以避免過長的刪除操作影響系統(tǒng)性能。
過期 key 超過 25%：
- 另一個決策點，系統(tǒng)檢查被抽取的數(shù)據(jù)中過期的 key 是否超過了 25%。
- 如果過期的 key 超過了 25%，說明有大量的數(shù)據(jù)需要刪除，流程將返回到“過期字典隨機抽取”步驟，繼續(xù)處理更多的數(shù)據(jù)。
- 如果過期的 key 沒有超過 25%，流程將進入“結(jié)束”步驟。
結(jié)束：
- 這是流程的終點，表示定期刪除過程的結(jié)束。

也就是說刪除操作是按照一定的周期進行的，而不是在數(shù)據(jù)被請求時才進行。這種策略有助于系統(tǒng)定期清理過期數(shù)據(jù)，保持系統(tǒng)的整潔和性能。

2. Redis內(nèi)存淘汰策略

noeviction（不淘汰數(shù)據(jù)）：
- 當內(nèi)存不足以容納新寫入數(shù)據(jù)時，Redis將拒絕執(zhí)行寫入操作（如SET、LPUSH等）。
- 這種策略不會主動刪除任何數(shù)據(jù)，適用于對數(shù)據(jù)完整性要求非常高的場景。
進行數(shù)據(jù)淘汰：
- 當內(nèi)存不足以容納新寫入數(shù)據(jù)時，Redis將根據(jù)配置的淘汰策略來刪除一些數(shù)據(jù)以釋放內(nèi)存。
- 這種策略適用于需要動態(tài)調(diào)整內(nèi)存使用的場景。
存在過期時間數(shù)據(jù)：
- 這類數(shù)據(jù)是指設置了過期時間的鍵（key），Redis可以對這類數(shù)據(jù)應用以下幾種淘汰策略：
  - volatile-random：從設置了過期時間的鍵中隨機選擇一些進行刪除。
  - volatile-ttl：從設置了過期時間的鍵中選擇即將過期的鍵進行刪除。
  - volatile-lru（Least Recently Used）：從設置了過期時間的鍵中選擇最近最少使用的鍵進行刪除。
  - volatile-lfu（Least Frequently Used）：從設置了過期時間的鍵中選擇使用頻率最低的鍵進行刪除。
所有數(shù)據(jù)：
- 這類數(shù)據(jù)是指所有存儲在Redis中的鍵，包括設置了過期時間和未設置過期時間的鍵。Redis可以對這類數(shù)據(jù)應用以下幾種淘汰策略：
  - allkeys-random：從所有鍵中隨機選擇一些進行刪除。
  - allkeys-lru：從所有鍵中選擇最近最少使用的鍵進行刪除。
  - allkeys-lfu：從所有鍵中選擇使用頻率最低的鍵進行刪除。