Redis內(nèi)存回收用法及說明
Redis可以通過修改配置文件maxmemory為Redis設(shè)置最大內(nèi)存空間占用，當(dāng)內(nèi)存存儲達(dá)到上限時，就無法存儲更多數(shù)據(jù)了。
Redis提供了過期策略和淘汰策略來避免內(nèi)存存儲達(dá)到上限。
一、過期策略
過期策略就是通過expire命令給key設(shè)置TTL，key過期時，key對應(yīng)的內(nèi)存會被釋放。
redisDB維護(hù)兩個Dict：dict、expires，dict記錄所有redisObject-內(nèi)存首址鍵值對、expires記錄設(shè)置了過期時間的redisObject-過期時間鍵值對。
1.惰性刪除
惰性刪除在訪問（CRUD）key時執(zhí)行：首先根據(jù)key從dict中找到對應(yīng)的redisObject，然后檢查key記錄在expires中的TTL，如果過期那么釋放key的內(nèi)存空間。
存在的問題：如果key過期了但是永遠(yuǎn)不會被訪問，那么惰性刪除策略下該key的內(nèi)存空間永遠(yuǎn)不會被釋放。
2.周期刪除
為所有key設(shè)置同一個定時任務(wù)，周期性的抽樣部分key，檢查是否過期，如果過期執(zhí)行刪除操作：
SLOW模式：redis單線程初始化時（初始化epoll階段）設(shè)置server.hz頻率（默認(rèn)100ms）定期檢查并清理過期key，不在主線程main函數(shù)中。
- 執(zhí)行周期為100ms，執(zhí)行清理耗時不能超過25%即25ms
- 首先逐個遍歷db，每次取20個key檢查并清理過期key
- 如果時間未達(dá)到25ms且剛才檢查的過期key比例超過10%，再取20個key檢查并清理。
- （感覺這個任務(wù)每100ms執(zhí)行一次的話，如果不是異步的，應(yīng)該要搶占主單線程的CPU）
FAST模式：每次redis單線程調(diào)用epoll_wait阻塞前都會先檢查并清理部分過期key（2ms左右）
- 因為位于主線程的main代碼中，所以執(zhí)行周期為兩次調(diào)用epoll_wait的間隔，但如果間隔低于2ms那么不會執(zhí)行FAST清理直到兩次FAST間隔大于2ms。，每次清理耗時不能超過1ms
- 首先逐個遍歷db，每次取20個key檢查并清理過期key
- 如果時間未達(dá)到25ms且剛才檢查的過期key比例超過10%，再取20個key檢查并清理。
二、淘汰策略
淘汰策略就是Redis內(nèi)存使用達(dá)到閾值時，主動挑選部分key刪除以釋放內(nèi)存。
淘汰策略在主線程解析命令后處理命令前執(zhí)行，配置maxmemory-policy：
- noeviction：不淘汰任何key，內(nèi)存滿時不允許寫入新數(shù)據(jù)，默認(rèn)策略。
- volatile-ttl：對設(shè)置了TTL的key淘汰，TTL越小越先被淘汰
- allkeys-random：對全體key（dict哈希表），隨機(jī)淘汰。
- volatile-random：對設(shè)置了TTL的key（expires哈希表），隨機(jī)淘汰。
- allkeys-lru：對全體key（dict哈希表），使用LRU算法進(jìn)行淘汰。
- volatile-lru：對設(shè)置了TTL的key（expires哈希表），使用LRU算法進(jìn)行淘汰。
- allkeys-lfu：對全體key（dict哈希表），使用LFU算法進(jìn)行淘汰。
- volatile-lfu：對設(shè)置了TTL的key（expires哈希表），使用LFU算法進(jìn)行淘汰。
LRU：當(dāng)前時間減最近一次訪問時間，值越大優(yōu)先淘汰。
LFU：訪問次數(shù)越少優(yōu)先淘汰。
key的訪問次數(shù)和訪問時間都會封裝在redisObject對象中：ptr指向key-value具體值
邏輯訪問次數(shù)：由于8bit只能記錄實際訪問次數(shù)0~255，對于熱key來說遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，所以使用邏輯訪問次數(shù)
- 當(dāng)key被訪問時，生成一個0~1之間的隨機(jī)數(shù)R
- 計算P=1/(舊訪問次數(shù)*10+1)
- 如果R<P，計數(shù)器+1，最大不超過255
- 為了防止key長時間不訪問但訪問次數(shù)一直不變，訪問次數(shù)隨時間衰減，距離上一次訪問間隔每隔1分鐘計數(shù)器-1
也就是說邏輯訪問次數(shù)越大，P越小，R<P的概率越小，計數(shù)器越難+1。
總結(jié)
以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。
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