Redis データの有効期限戦略の詳細な説明

この記事では、Redis の有効期限メカニズムについて簡単に説明します (推奨: redis ビデオ チュートリアル )

説明する前に、質問しましょう。サーバーは redis をキャッシュとして使用することが多く、多くのデータが一時的にキャッシュされ、使用後は長期間再使用されない可能性があります (セッションを一時的に保存する、または毎日の市場株価データのみを保存するなど)。

#Redis は未使用のデータを独自にリサイクルしてクリーンアップしますか?

そうであれば、どのように設定すればよいですか?

そうでない場合、データの蓄積によって大量のストレージ領域が占有されるのを防ぐにはどうすればよいでしょうか?

私はこれまで Redis についてあまり深く理解したことがありませんでした。最近、プロジェクトで需要シナリオに遭遇しました。Redis に保存されている一部のデータをクリアする必要があります。主に、しばらくフィルタリングし、不十分なデータを削除することが含まれます. しかし、このように毎日作業を行う必要があるため、作業量は比較的大きく、毎日時間通りに手動で掃除する必要があります. これも現実的ではありません. 後で調べたところ、有効期限を設定する機能があることがわかりましたRedis、つまり、Redis データベースに保存されているデータの有効期限関数を設定するための値で、有効期限を設定できます。

キャッシュ データベースとして、これは非常に実用的です。これが、この記事で説明する Redis の有効期限メカニズムです。実際、このメカニズムは幅広いシナリオで使用されています。たとえば、一般的なプロジェクトにおけるトークンや一部のログイン情報、特に SMS 検証コードは、時間制限があるか、リクエストの数が制限されています。従来のデータベース処理に従う場合は、この方法では、有効期限を自分で判断するのが一般的であり、プロジェクトのパフォーマンスに重大な影響を与えることは間違いありません。

1. 有効期限の設定

Redis の保存された値の有効期限処理では、実際には値のキー、つまり、時間もキーの有効期間の設定です。 Expires ディクショナリには、すべてのキーの有効期限が保存されます。Expires は、有効期限フィールドとも呼ばれます。

キーの有効期限 (秒単位) -- これは最も一般的に使用されるメソッドです

EXPIRE key seconds　　//将key的生存时间设置为ttl秒
PEXPIRE key milliseconds　　//将key的生成时间设置为ttl毫秒
EXPIREAT key timestamp　　//将key的过期时间设置为timestamp所代表的的秒数的时间戳
PEXPIREAT key milliseconds-timestamp　　//将key的过期时间设置为timestamp所代表的的毫秒数的时间戳

redis 127.0.0.1:6379> Expireat KEY_NAME TIME_IN_UNIX_TIMESTAMP

redis 127.0.0.1:6379> SET akey redis 
OK

127.0.0.1:6379> SET akey redis
OK
127.0.0.1:6379> EXPIREAT akey 1393840000
(integer) 1
127.0.0.1:6379> EXISTS akey
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SET akey redis
OK
127.0.0.1:6379> EXPIREAT akey 1493840000
(integer) 1
127.0.0.1:6379> EXISTS akey
(integer) 1

他の 3 つの使用法は同様であるため、ここでは 1 つずつ説明しません

redis 127.0.0.1:6379> SETEX KEY_NAME TIMEOUT VALUE

redis 127.0.0.1:6379> SETEX mykey 60 redis
OK
redis 127.0.0.1:6379> TTL mykey
60
redis 127.0.0.1:6379> GET mykey
"redis

2. 3 つの有効期限戦略

Timed deletion

意味: キーの有効期限を設定する際に、キーのタイマーを作成し、有効期限が切れたときにタイマーによってキーが削除されるようにします。削除

遅延削除

意味: キーの有効期限が切れてもキーは削除されません。データベースからキーを取得するたびに、有効期限が切れているかどうかを確認します。有効期限が切れている場合は、削除して null を返します。

优点：删除操作只发生在从数据库取出key的时候发生，而且只删除当前key，所以对CPU时间的占用是比较少的，而且此时的删除是已经到了非做不可的地步（如果此时还不删除的话，我们就会获取到了已经过期的key了）

缺点：若大量的key在超出超时时间后，很久一段时间内，都没有被获取过，那么可能发生内存泄露（无用的垃圾占用了大量的内存）

定期删除

含义：每隔一段时间执行一次删除(在redis.conf配置文件设置hz，1s刷新的频率)过期key操作

优点：

通过限制删除操作的时长和频率，来减少删除操作对CPU时间的占用--处理"定时删除"的缺点

定期删除过期key--处理"惰性删除"的缺点

缺点

在内存友好方面，不如"定时删除"

在CPU时间友好方面，不如"惰性删除"

难点

合理设置删除操作的执行时长（每次删除执行多长时间）和执行频率（每隔多长时间做一次删除）（这个要根据服务器运行情况来定了）

看完上面三种策略后可以得出以下结论：

定时删除和定期删除为主动删除：Redis会定期主动淘汰一批已过去的key

惰性删除为被动删除：用到的时候才会去检验key是不是已过期，过期就删除

惰性删除为redis服务器内置策略

定期删除可以通过：

第一、配置redis.conf 的hz选项，默认为10 （即1秒执行10次，100ms一次，值越大说明刷新频率越快，最Redis性能损耗也越大）

第二、配置redis.conf的maxmemory最大值，当已用内存超过maxmemory限定时，就会触发主动清理策略

注意：

上边所说的数据库指的是内存数据库，默认情况下每一台redis服务器有16个数据库（关于数据库的设置，看下边代码），默认使用0号数据库，所有的操作都是对0号数据库的操作，关于redis数据库的存储结构，查看 第八章 Redis数据库结构与读写原理

# 设置数据库数量。默认为16个库，默认使用DB 0，可以使用"select 1"来选择一号数据库
# 注意：由于默认使用0号数据库，那么我们所做的所有的缓存操作都存在0号数据库上，
# 当你在1号数据库上去查找的时候，就查不到之前set过得缓存
# 若想将0号数据库上的缓存移动到1号数据库，可以使用"move key 1"
databases 16

memcached只是用了惰性删除，而Redis同时使用了惰性删除与定期删除，这也是二者的一个不同点（可以看做是redis优于memcached的一点）

对于惰性删除而言，并不是只有获取key的时候才会检查key是否过期，在某些设置key的方法上也会检查（eg.setnx key2 value2：该方法类似于memcached的add方法，如果设置的key2已经存在，那么该方法返回false，什么都不做；如果设置的key2不存在，那么该方法设置缓存key2-value2。

假设调用此方法的时候，发现redis中已经存在了key2，但是该key2已经过期了，如果此时不执行删除操作的话，setnx方法将会直接返回false，也就是说此时并没有重新设置key2-value2成功，所以对于一定要在setnx执行之前，对key2进行过期检查）

三、Redis采用的过期策略

惰性删除+定期删除

惰性删除流程

在进行get或setnx等操作时，先检查key是否过期，

若过期，删除key，然后执行相应操作；

若没过期，直接执行相应操作

定期删除流程（简单而言，对指定个数个库的每一个库随机删除小于等于指定个数个过期key）

遍历每个数据库（就是redis.conf中配置的"database"数量，默认为16）

检查当前库中的指定个数个key（默认是每个库检查20个key，注意相当于该循环执行20次，循环体时下边的描述）

如果当前库中没有一个key设置了过期时间，直接执行下一个库的遍历

随机获取一个设置了过期时间的key，检查该key是否过期，如果过期，删除key

判断定期删除操作是否已经达到指定时长，若已经达到，直接退出定期删除。

四、RDB对过期key的处理

过期key对RDB没有任何影响

从内存数据库持久化数据到RDB文件

持久化key之前，会检查是否过期，过期的key不进入RDB文件

从RDB文件恢复数据到内存数据库

数据载入数据库之前，会对key先进行过期检查，如果过期，不导入数据库（主库情况）

五、AOF对过期key的处理

过期key对AOF没有任何影响

从内存数据库持久化数据到AOF文件：

当key过期后，还没有被删除，此时进行执行持久化操作（该key是不会进入aof文件的，因为没有发生修改命令）

当key过期后，在发生删除操作时，程序会向aof文件追加一条del命令（在将来的以aof文件恢复数据的时候该过期的键就会被删掉）

AOF重写

書き換えるときは、最初にキーの有効期限が切れているかどうかが判断されます。期限切れのキーは aof ファイルに書き換えられません

Redis の詳細については、redis データベース チュートリアルを参照してください# ＃＃ カラム。

以上がRedis データの有効期限戦略の詳細な説明の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。