Redis 作為高性能的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，所有數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在內(nèi)存中，而內(nèi)存資源是有限的——這就引出了兩個(gè)核心問(wèn)題：過(guò)期數(shù)據(jù)如何刪除？?jī)?nèi)存滿了之后新數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)？

這兩個(gè)問(wèn)題分別對(duì)應(yīng) Redis 的「數(shù)據(jù)刪除策略」和「數(shù)據(jù)淘汰策略」，二者相輔相成，共同決定了 Redis 的性能、內(nèi)存利用率和數(shù)據(jù)一致性。很多開(kāi)發(fā)者在使用 Redis 時(shí)，容易混淆這兩個(gè)概念，甚至因配置不當(dāng)導(dǎo)致內(nèi)存溢出、數(shù)據(jù)丟失或性能瓶頸。

本篇博客將從「基礎(chǔ)概念鋪墊」到「策略細(xì)節(jié)拆解」，再到「底層原理」和「實(shí)戰(zhàn)配置」，把 Redis 數(shù)據(jù)刪除與淘汰策略講透，無(wú)論是面試備考還是生產(chǎn)實(shí)踐，都能直接套用。

一、前置基礎(chǔ)：先搞懂2個(gè)核心前提

在講解具體策略前，必須先明確兩個(gè)基礎(chǔ)概念，否則容易理解偏差：

1. 過(guò)期數(shù)據(jù) vs 非過(guò)期數(shù)據(jù)

Redis 支持給 key 設(shè)置過(guò)期時(shí)間（通過(guò) EXPIRE、PEXPIRE 等命令），過(guò)期數(shù)據(jù)是指「到達(dá)預(yù)設(shè)過(guò)期時(shí)間但尚未被刪除的 key」；非過(guò)期數(shù)據(jù)則是沒(méi)有設(shè)置過(guò)期時(shí)間，或未到達(dá)過(guò)期時(shí)間的 key。

注意：過(guò)期數(shù)據(jù)不一定會(huì)被立即刪除，Redis 不會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控每一個(gè) key 的過(guò)期狀態(tài)（否則會(huì)消耗大量CPU），而是通過(guò)特定策略“懶”刪除或“批量”刪除。

2. 數(shù)據(jù)刪除 vs 數(shù)據(jù)淘汰

這是最容易混淆的兩個(gè)概念，一句話區(qū)分：

• 數(shù)據(jù)刪除：針對(duì)「過(guò)期數(shù)據(jù)」的清理操作，核心是“刪除過(guò)期的key”，釋放內(nèi)存；
• 數(shù)據(jù)淘汰：針對(duì)「內(nèi)存滿了之后」的處理操作，核心是“刪除部分非過(guò)期數(shù)據(jù)”，為新數(shù)據(jù)騰出內(nèi)存（只有當(dāng)內(nèi)存達(dá)到 maxmemory 閾值時(shí)才會(huì)觸發(fā)）。

簡(jiǎn)單說(shuō)：刪除是“清理過(guò)期垃圾”，淘汰是“內(nèi)存不夠時(shí)騰地方”。

二、Redis 數(shù)據(jù)刪除策略（清理過(guò)期數(shù)據(jù)）

Redis 沒(méi)有采用“實(shí)時(shí)刪除”（每一個(gè) key 過(guò)期就立即刪除），因?yàn)閷?shí)時(shí)刪除會(huì)導(dǎo)致 CPU 利用率飆升（尤其是過(guò)期 key 極多的場(chǎng)景），影響 Redis 核心讀寫(xiě)性能。

實(shí)際上，Redis 采用「三種刪除策略結(jié)合」的方式，兼顧 CPU 性能和內(nèi)存利用率，分別是：惰性刪除、定期刪除、主動(dòng)刪除。

1. 惰性刪除（Lazy Expiration）：最“懶”的刪除，按需觸發(fā)

核心邏輯

Redis 不主動(dòng)監(jiān)控 key 的過(guò)期時(shí)間，只有當(dāng)「用戶主動(dòng)訪問(wèn)某個(gè) key」時(shí)，才會(huì)檢查該 key 是否過(guò)期：

• 如果 key 未過(guò)期：正常返回?cái)?shù)據(jù)；
• 如果 key 已過(guò)期：立即刪除該 key，返回 null（或不存在）。

優(yōu)點(diǎn)

極致節(jié)省 CPU 資源：只在“訪問(wèn)時(shí)”才檢查過(guò)期，不占用額外的 CPU 時(shí)間，對(duì) Redis 核心讀寫(xiě)性能幾乎無(wú)影響。

缺點(diǎn)

內(nèi)存浪費(fèi)嚴(yán)重：如果一個(gè)過(guò)期 key 長(zhǎng)期不被訪問(wèn)，它會(huì)一直占用內(nèi)存，直到被訪問(wèn)時(shí)才會(huì)被刪除。極端情況下，大量過(guò)期 key 堆積會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存溢出（這也是為什么需要配合其他刪除策略）。

舉個(gè)例子：設(shè)置 100 萬(wàn)個(gè) key，過(guò)期時(shí)間為 1 小時(shí)，1 小時(shí)后所有 key 都過(guò)期，但如果沒(méi)人訪問(wèn)這些 key，它們會(huì)一直占用內(nèi)存，直到被定期刪除或主動(dòng)刪除清理。

2. 定期刪除（Periodic Expiration）：折中方案，批量檢查

核心邏輯

Redis 會(huì)每隔一段時(shí)間（默認(rèn) 100ms，可通過(guò)配置調(diào)整），隨機(jī)抽取一部分過(guò)期 key 進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)過(guò)期，就刪除它們。具體流程：

• 每次執(zhí)行定期刪除時(shí)，從過(guò)期字典（存儲(chǔ)所有過(guò)期 key 的字典）中隨機(jī)抽取 N 個(gè) key；
• 檢查這些 key 是否過(guò)期，刪除所有過(guò)期的 key；
• 如果刪除的 key 數(shù)量超過(guò) N 的 25%，則重復(fù)步驟 1（說(shuō)明當(dāng)前過(guò)期 key 較多，需要繼續(xù)清理）；否則結(jié)束本次定期刪除。

關(guān)鍵配置

定期刪除的頻率由配置 hz 控制（默認(rèn) hz=10），hz 的值表示「Redis 每秒執(zhí)行定期任務(wù)的次數(shù)」：

• hz 值越大，定期刪除越頻繁，過(guò)期 key 清理越及時(shí)，但 CPU 占用越高；
• hz 值越小，CPU 占用越低，但過(guò)期 key 清理越慢，內(nèi)存浪費(fèi)越嚴(yán)重。

生產(chǎn)環(huán)境建議：hz 保持默認(rèn) 10 即可，若內(nèi)存壓力較大，可調(diào)整為 20（需注意 CPU 負(fù)載）。

優(yōu)點(diǎn)

折中了 CPU 和內(nèi)存：既不會(huì)像惰性刪除那樣浪費(fèi)大量?jī)?nèi)存，也不會(huì)像實(shí)時(shí)刪除那樣占用過(guò)多 CPU。

缺點(diǎn)

存在“漏刪”風(fēng)險(xiǎn)：因?yàn)槭请S機(jī)抽取檢查，可能有部分過(guò)期 key 一直未被抽取到，從而長(zhǎng)期占用內(nèi)存（但可以通過(guò)惰性刪除彌補(bǔ)：只要用戶訪問(wèn)，就會(huì)被刪除）。

3. 主動(dòng)刪除（Active Expiration）：內(nèi)存不足時(shí)的強(qiáng)制清理

核心邏輯

當(dāng) Redis 內(nèi)存使用達(dá)到 maxmemory（最大內(nèi)存閾值）時(shí)，會(huì)觸發(fā)「主動(dòng)刪除」——優(yōu)先刪除過(guò)期 key，釋放內(nèi)存，避免內(nèi)存溢出。

注意：主動(dòng)刪除是「淘汰策略的前置步驟」：當(dāng)內(nèi)存滿時(shí)，Redis 會(huì)先嘗試刪除所有過(guò)期 key；如果刪除完所有過(guò)期 key 后，內(nèi)存仍然不足，才會(huì)執(zhí)行「數(shù)據(jù)淘汰策略」（刪除非過(guò)期 key）。

觸發(fā)條件

只有當(dāng)內(nèi)存使用量 ≥ maxmemory 時(shí)，才會(huì)觸發(fā)主動(dòng)刪除；如果內(nèi)存未達(dá)到閾值，即使有大量過(guò)期 key，也只會(huì)通過(guò)惰性刪除和定期刪除清理。

總結(jié)：三種刪除策略的協(xié)同工作

Redis 不是單一使用某一種刪除策略，而是三者結(jié)合：

• 日常情況下，通過(guò)「惰性刪除」保證 CPU 高效，避免不必要的檢查；
• 每隔一段時(shí)間，通過(guò)「定期刪除」批量清理部分過(guò)期 key，減少內(nèi)存浪費(fèi)；
• 當(dāng)內(nèi)存不足時(shí)，通過(guò)「主動(dòng)刪除」優(yōu)先清理所有過(guò)期 key，為新數(shù)據(jù)騰出空間；
• 若主動(dòng)刪除后內(nèi)存仍不足，則執(zhí)行「數(shù)據(jù)淘汰策略」。

三、Redis 數(shù)據(jù)淘汰策略（內(nèi)存滿時(shí)騰空間）

當(dāng) Redis 內(nèi)存使用達(dá)到 maxmemory，且刪除所有過(guò)期 key 后內(nèi)存仍然不足時(shí)，就會(huì)觸發(fā)「數(shù)據(jù)淘汰策略」——刪除部分非過(guò)期 key，為新數(shù)據(jù)騰出內(nèi)存。

Redis 提供了 8 種淘汰策略（Redis 6.0+ 版本），其中常用的有 6 種，可分為「三類」：按訪問(wèn)頻率淘汰、按時(shí)間淘汰、按隨機(jī)淘汰。

先明確：淘汰策略的核心前提

• 淘汰范圍：默認(rèn)只淘汰「設(shè)置了過(guò)期時(shí)間的 key」；若所有設(shè)置過(guò)期時(shí)間的 key 都被淘汰完，內(nèi)存仍不足，則會(huì)淘汰「未設(shè)置過(guò)期時(shí)間的 key」（除非配置了只淘汰過(guò)期 key）。
• 觸發(fā)時(shí)機(jī)：每次執(zhí)行「寫(xiě)操作」（set、hset、lpush 等）時(shí)，都會(huì)檢查內(nèi)存是否達(dá)到 maxmemory；若達(dá)到，則執(zhí)行淘汰策略，直到內(nèi)存低于 maxmemory，再執(zhí)行寫(xiě)操作。
• 核心配置：通過(guò) maxmemory-policy 配置淘汰策略（默認(rèn)策略：noeviction）。

8種淘汰策略詳解（按常用程度排序）

先給出所有策略的對(duì)照表，再逐一拆解常用策略：

重點(diǎn)拆解：常用策略的核心區(qū)別

日常開(kāi)發(fā)中，最常用的是 allkeys-lru、volatile-lru、allkeys-lfu、volatile-lfu，這四個(gè)策略的核心區(qū)別的是「淘汰范圍」和「淘汰依據(jù)」：

1. LRU vs LFU：淘汰依據(jù)的區(qū)別

• LRU（最近最少使用）：判斷標(biāo)準(zhǔn)是「最后一次訪問(wèn)時(shí)間」—— 很久沒(méi)被訪問(wèn)的 key，優(yōu)先淘汰。
• LFU（最不經(jīng)常使用）：判斷標(biāo)準(zhǔn)是「一段時(shí)間內(nèi)的訪問(wèn)次數(shù)」—— 訪問(wèn)頻率最低的 key，優(yōu)先淘汰。

舉個(gè)例子：

• keyA：每天訪問(wèn) 1 次，但每次訪問(wèn)都是最近 1 小時(shí)內(nèi)；
• keyB：每天訪問(wèn) 100 次，但最后一次訪問(wèn)是 3 天前。

LRU 會(huì)淘汰 keyB（最近最少訪問(wèn)），LFU 會(huì)淘汰 keyA（訪問(wèn)頻率最低）—— 可見(jiàn) LFU 更適合「訪問(wèn)頻率差異大」的場(chǎng)景，能更好地保留高頻訪問(wèn)的核心緩存。

2. allkeys vs volatile：淘汰范圍的區(qū)別

• allkeys-*：淘汰范圍是「所有 key」（無(wú)論是否設(shè)置過(guò)期時(shí)間），適合「所有數(shù)據(jù)都是緩存」的場(chǎng)景（如商品緩存、接口緩存）。
• volatile-*：淘汰范圍是「只設(shè)置了過(guò)期時(shí)間的 key」，適合「有核心數(shù)據(jù)（未設(shè)置過(guò)期時(shí)間）和臨時(shí)緩存（設(shè)置過(guò)期時(shí)間）」的場(chǎng)景（如核心配置 key 不設(shè)置過(guò)期，臨時(shí)會(huì)話 key 設(shè)置過(guò)期）。

淘汰策略的底層實(shí)現(xiàn)（簡(jiǎn)化版）

很多人好奇：Redis 是如何記錄 key 的訪問(wèn)時(shí)間/頻率，實(shí)現(xiàn) LRU/LFU 淘汰的？這里給出簡(jiǎn)化版原理，不用深入源碼，理解即可：

• 對(duì)于 LRU：Redis 給每個(gè) key 維護(hù)一個(gè)「最后訪問(wèn)時(shí)間戳」，淘汰時(shí)，遍歷候選 key（根據(jù)淘汰范圍），篩選出時(shí)間戳最小（最近最少訪問(wèn)）的 key 進(jìn)行刪除。
• 對(duì)于 LFU：Redis 給每個(gè) key 維護(hù)一個(gè)「訪問(wèn)計(jì)數(shù)器」，每次訪問(wèn) key 時(shí)，計(jì)數(shù)器加 1；每隔一段時(shí)間，計(jì)數(shù)器會(huì)衰減（避免舊的高頻 key 一直占用），淘汰時(shí)，篩選出計(jì)數(shù)器最?。ㄗ畈唤?jīng)常使用）的 key 進(jìn)行刪除。

注意：Redis 的 LRU/LFU 并非「嚴(yán)格意義上的全量排序」（全量排序會(huì)消耗大量 CPU），而是通過(guò)「采樣排序」實(shí)現(xiàn)——每次淘汰時(shí)，隨機(jī)抽取一定數(shù)量的 key（默認(rèn) 5 個(gè)，可通過(guò) maxmemory-samples 配置），在采樣的 key 中選擇最該淘汰的，兼顧性能和準(zhǔn)確性。

四、核心配置實(shí)戰(zhàn)（生產(chǎn)環(huán)境必看）

了解了刪除和淘汰策略后，最關(guān)鍵的是「生產(chǎn)環(huán)境如何配置」，避免內(nèi)存溢出或數(shù)據(jù)異常。以下是核心配置項(xiàng)和推薦配置：

1. 核心配置項(xiàng)說(shuō)明

2. 推薦配置示例（redis.conf）

# 設(shè)置最大內(nèi)存為 4G
maxmemory 4gb
# 淘汰策略：所有 key 中最不經(jīng)常使用的
maxmemory-policy allkeys-lfu
# 定期刪除頻率：每秒 10 次
hz 10
# LFU 采樣數(shù)量：5 個(gè)
maxmemory-samples 5

3. 動(dòng)態(tài)調(diào)整配置（無(wú)需重啟Redis）

生產(chǎn)環(huán)境中，若需臨時(shí)調(diào)整配置，可通過(guò) Redis 命令動(dòng)態(tài)修改（重啟后失效，需同步修改 redis.conf 永久生效）：

# 動(dòng)態(tài)設(shè)置最大內(nèi)存為 4G
config set maxmemory 4gb
# 動(dòng)態(tài)設(shè)置淘汰策略為 allkeys-lfu
config set maxmemory-policy allkeys-lfu
# 查看當(dāng)前所有配置
config get *

五、常見(jiàn)問(wèn)題與避坑指南

在使用 Redis 數(shù)據(jù)刪除與淘汰策略時(shí)，很多開(kāi)發(fā)者會(huì)遇到以下問(wèn)題，提前規(guī)避能少走很多彎路：

1. 問(wèn)題1：內(nèi)存滿了，Redis 拒絕寫(xiě)操作（返回 OOM command not allowed when used memory > 'maxmemory'）

原因：淘汰策略設(shè)置為默認(rèn)的 noeviction，內(nèi)存滿時(shí)不淘汰任何 key，拒絕所有寫(xiě)操作。

解決方案：將淘汰策略修改為 allkeys-lfu 或 volatile-lfu，同時(shí)檢查 maxmemory 是否配置合理。

2. 問(wèn)題2：大量過(guò)期 key 堆積，內(nèi)存占用過(guò)高

原因：定期刪除頻率過(guò)低（hz 太小），且過(guò)期 key 長(zhǎng)期不被訪問(wèn)（惰性刪除無(wú)法觸發(fā)）。

解決方案：適當(dāng)提高 hz 值（如調(diào)整為 20），同時(shí)在業(yè)務(wù)層定期清理過(guò)期 key（如通過(guò)定時(shí)任務(wù)執(zhí)行 DEL 命令）。

3. 問(wèn)題3：核心 key 被淘汰

原因：淘汰策略設(shè)置為 allkeys-*，核心 key 未設(shè)置過(guò)期時(shí)間，但內(nèi)存滿時(shí)被淘汰；或核心 key 設(shè)置了過(guò)期時(shí)間，被 volatile-* 策略淘汰。

解決方案：核心 key 不設(shè)置過(guò)期時(shí)間，淘汰策略使用 volatile-lfu（只淘汰設(shè)置了過(guò)期時(shí)間的臨時(shí) key）。

4. 問(wèn)題4：LRU 淘汰策略不精準(zhǔn)

原因：maxmemory-samples 采樣數(shù)量太少，導(dǎo)致篩選出的“最近最少使用”key 不是真正的低頻 key。

解決方案：適當(dāng)提高 maxmemory-samples（如調(diào)整為 10），但需注意 CPU 負(fù)載。

六、總結(jié)

Redis 數(shù)據(jù)刪除與淘汰策略，核心是「平衡 CPU 性能、內(nèi)存利用率和數(shù)據(jù)一致性」，記住以下核心要點(diǎn)，就能輕松應(yīng)對(duì)生產(chǎn)場(chǎng)景：

• 「刪除策略」是清理過(guò)期 key，三種結(jié)合：惰性刪除（省 CPU）+ 定期刪除（折中）+ 主動(dòng)刪除（內(nèi)存不足時(shí)）；
• 「淘汰策略」是內(nèi)存滿時(shí)騰空間，常用 allkeys-lfu（通用）和 volatile-lfu（有核心 key）；
• 生產(chǎn)環(huán)境必須配置 maxmemory 和 maxmemory-policy，避免內(nèi)存溢出；
• LRU 看“最近訪問(wèn)時(shí)間”，LFU 看“訪問(wèn)頻率”，根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景選擇；
• 核心 key 不設(shè)置過(guò)期時(shí)間，避免被淘汰。

理解了這些策略，不僅能解決 Redis 內(nèi)存相關(guān)的問(wèn)題，還能在面試中從容應(yīng)對(duì)相關(guān)問(wèn)題（Redis 淘汰策略是后端面試高頻題）。

如果需要，我還可以為你補(bǔ)充：

• LRU/LFU 底層源碼簡(jiǎn)化解析；
• 過(guò)期 key 清理的監(jiān)控方法；
• 不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景（緩存、會(huì)話、配置存儲(chǔ)）的具體策略配置。

到此這篇關(guān)于Redis數(shù)據(jù)刪除與淘汰策略從原理到實(shí)戰(zhàn)指南的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Redis數(shù)據(jù)刪除與淘汰策略內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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