大家都應該知道的Redis過期鍵與過期策略

發布時間: 2019-11-14 12:31:50 來源: 互聯網 欄目: Redis 點擊:

這篇文章主要給大家介紹了一些應該知道的Redis過期鍵與過期策略的相關資料,文中通過示例代碼介紹的非常詳細,對大家學習或者使用Redis具有一定的參考學習價值,需要的朋友們下面來一起學習學習吧

今天,我和大家分享一篇關于 Redis 有關過期鍵的內容,主要有四個內容:

  • 如何設置過期鍵
  • 如何取消設置的過期時間
  • 過期鍵的過期策略是怎樣的
  • RDB、AOF 和復制對過期鍵的處理又是怎樣的

設置鍵的生存時間或過期時間

redis 一共有 4 個命令來設置鍵的生存時間(可以存活多久)或過期時間(什么時候被刪除)

  • expire <key> <ttl>:將 key 的生存時間設置為 ttl 秒
  • pexpire <key> <ttl>:將 key 的生存時間設置為 ttl 毫秒
  • expireat <key> <timestamp>:將 key 的過期時間設置為 timestamp 所指定的秒數時間戳
  • pexpireat <key> <ttl>:將 key 的過期時間設置為 timestamp 所指定的毫秒數時間戳

上述四種命令本質上都是通過 pexpireat 命令來實現的。

例子:
127.0.0.1:6379> set a test
OK
127.0.0.1:6379> EXPIRE a 5
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get a // 距離設置生存時間命令的 5 秒內執行
"test"
127.0.0.1:6379> get a // 距離設置生存時間命令的 5 秒后執行
(nil)

127.0.0.1:6379> set b 12
OK
127.0.0.1:6379> EXPIREAT b 1545569500
(integer) 1
127.0.0.1:6379> time
1) "1545569486"
2) "108616"
127.0.0.1:6379> get b // 距離設置 1545569500 所指定的秒數時間戳內執行
"12"
127.0.0.1:6379> time
1) "1545569506"
2) "208567"
127.0.0.1:6379> get b // 距離設置 1545569500 所指定的秒數時間戳后執行
(nil)

如果自己不小心設置錯了過期時間,那么我們可以刪除先前的過期時間

移除過期時間

persist <key> 命令可以移除一個鍵的過期時間,舉個栗子:

127.0.0.1:6379> EXPIRE c 1000
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl c // 有過期時間
(integer) 9996
127.0.0.1:6379> PERSIST c
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl c // 無過期時間
(integer) -1

PS:ttl 是以秒為單位,返回鍵的剩余生存時間;同理還有 pttl 命令是以毫秒為單位,返回鍵的剩余生存時間

此時,如果我們沒有移除過期時間,那么如果一個鍵過期了,那它什么時候會被刪除呢?

這個問題就會有以下三種答案了,它們分別代表三種不同的刪除策略

過期鍵的刪除策略

定時刪除

在設置鍵的過期時間的同時,創建一個定時器,讓定時器在鍵的過期時間來臨時,立即執行對鍵的刪除操作。

優點:對內存最友好的。可以及時釋放鍵所占用的內存。

缺點:對 CPU 不友好。特別在過期鍵比較多的情況下,刪除過期鍵會占用相當一部分 CPU 時間。同時在內存不緊張,CPU 緊張的情況下,將 CPU 用在刪除和當前任務不想關的過期鍵上,無疑會對服務器響應時間和吞吐量造成影響。

惰性刪除

放任鍵過期不管,但是每次從鍵空間中讀寫鍵時,都會檢查取得的鍵是否過期。如果過期就刪除該刪,否則就返回該鍵。(PS:鍵空間是一個保存了數據庫所有鍵值對的數據結構)

優點:對 CPU 最友好。只有在操作的時候進行過期檢查,刪除的目標僅限于當前需要處理的鍵,不會在刪除其他無關本次操作的過期鍵上花費任何 CPU 時間。

缺點:對內存不友好。這個十分容易理解了,鍵過期了,但因為一直沒有被訪問到,所以一直保留著(除非手動執行 flushdb 操來于清空當前數據庫中的所有 key。),相當于內存泄漏。

定期刪除

每隔一段時間,程序就對數據庫進行檢查,刪除里面的過期鍵。至于要刪除多少過期鍵,以及檢查多少數據庫,則有算法決定。

該策略是上述兩種策略的折中方案,需要通過實際情況,來設置刪除操作的執行時長和頻率。

明白了過期鍵的刪除策略后,那 redis 服務器又是采用什么策略來刪除過期鍵的呢?

實際上,Redis 服務器使用的是惰性刪除和定期刪除兩種策略,通過配合使用,服務器可以很好的平衡 CPU 和內存。

其中惰性刪除為 redis 服務器內置策略。而定期刪除可以通過以下兩種方式設置:

  • 配置 redis.conf 的 hz 選項,默認為10 (即 1 秒執行 10 次,值越大說明刷新頻率越快,對 Redis 性能損耗也越大)
  • 配置 redis.conf 的 maxmemory 最大值,當已用內存超過 maxmemory 限定時,就會觸發主動清理策略

RDB 對過期鍵的處理

生成 RDB 文件

程序會被數據庫中的鍵進行檢查,過期的鍵不會被保存到新創建的 RDB 文件中。因此數據庫中的過期鍵不會對生成新的 RDB 文件造成影響

載入 RDB 文件

這里需要分情況說明:

  • 如果服務器以主服務器模式運行,則在載入 RDB 文件時,程序會對文件中保存的鍵進行檢查,過期鍵不會被載入到數據庫中。所以過期鍵不會對載入 RDB 文件的主服務器造成影響。
  • 如果服務器以從服務器模式運行,則在載入 RDB 文件時,不論鍵是否過期都會被載入到數據庫中。但由于主從服務器在進行數據同步時,從服務器的數據會被清空。所以一般來說,過期鍵對載入 RDB 文件的從服務器也不會造成影響。

AOF 對過期鍵的處理

AOF 文件寫入

當服務器以 AOF 持久化模式運行時,如果數據庫某個過期鍵還沒被刪除,那么 AOF 文件不會因為這個過期鍵而產生任何影響,依舊保留。

而當過期鍵被刪除后,那么程序會向 AOF 文件追加一條 DEL 命令來顯式地記錄該鍵被刪除。

AOF 重寫

執行 AOF 重寫過程中,也會被數據庫的鍵進行檢查,已過期的鍵不會被保存到重寫后的 AOF 文件中。因此不會對 AOF 重寫造成影響

復制對過期鍵的處理

當服務器運行在復制模式下,由主服務器來控制從服務器的刪除過期鍵動作,目的是保證主從服務器數據的一致性。

那到底是怎么控制的呢?

  • 主服務器刪除一個過期鍵后,會向所有從服務器發送一個 DEL 命令,告訴從服務器刪除這個過期鍵
  • 從服務器接受到命令后,刪除過期鍵

PS:從服務器在接收到客戶端對過期鍵的讀命令時,依舊會返回該鍵對應的值給客戶端,而不會將其刪除。

總結

以上就是這篇文章的全部內容了,希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,謝謝大家對我們的支持。

本文標題: 大家都應該知道的Redis過期鍵與過期策略
本文地址: http://www.leskzw.tw/shujuku/redis/286334.html

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