redis过期策略和淘汰机制你知道多少？

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开篇提问：你是否遇到过生产环境redis丢数据的问题？比如你刚刚写入了一堆数据到redis，然后过了一会就没了，那么这是什么原因造成的呢？接下来我们简单探讨一下这个问题。

首先要明确一点，redis是用来做缓存的并不是用来做常规存储的，千万不要什么数据都一股脑往里面丢，毕竟内存是很宝贵而有限的资源，不比磁盘，磁盘是非常廉价的。一台服务器可能内存就几十个G，但是却有几个T的磁盘空间。redis主要是基于内存操作的，用来提高高并发下的读写操作性能。

因为内存是有限的所以，如果你写入的数据超出了redis可用内存的大小，那么redis会基于LRU算法清理掉部分数据，举个例子，如果设置了你的redis是可以使用16G内存，你要是往里面写了20G数据。那么自然会清理掉4G数据，然后保留16G数据，清理掉的数据通常是不常使用的，然后保留常用数据。

因此，redis中的数据是会过期的，要么是你自己设置了过期时间，要么是redis自己给清理掉了。

说到这里，那么问题来了，redis具体是怎么清理掉我们设置了过期时间的数据的呢？因为有时候你在监控内存的时候可能会发现，明明好多数据都设置了过期时间，但是redis的内存依然占用很高，这个时候你可能就会挠挠头一脸懵逼了，那么接下来我们将简单探讨一下具体redis是怎么删除那些过期key的。

因为如果不清楚redis的清理删除机制，可能会导致在高并发的场景中，redis没有有效的提升系统的性能，还有可能导致其他的问题。

redis删除清理key的一般有如下两种情况：（1）对设置过期时间redis的进行删除（2）通过内存淘汰机制删除部分key；下面我们对这两种情况的原理分别进行探讨。

01 设置过期时间redis的清理机制

redis中对某一个key设置过期时间相信我们再熟悉不过了，因为我们只要在set key的时候，就可以给一个expire time，就是过期时间，指定这个key多久后过期，到达过期时间后缓存就会失效。

那么具体redis是怎么删除我们这些已经过期的key的呢？

答案是：定期删除+惰性删除

所谓定期删除，指的是redis默认是每隔100ms就随机抽取一些设置了过期时间的key，检查其是否过期，如果过期就删除。注意，这里并不是每隔100ms就遍历所有的设置过期时间的key，因为如果是遍历检测所有设置过期时间的key的话那你的redis基本就挂了。简单做个比喻说明：假设redis里存放了100万个key，都设置了过期时间，你每隔几百毫秒，就检查这100万个key，那么很不幸你的redis基本上就死了，因为cpu的负载全消耗在你检查过期key上了。实际上redis是每隔100ms随机抽取一些key来检查和删除的。

但是随机抽取一些key的话又会造成另一个问题：可能会出现很多过期key到了时间并没有被删除掉，因为随机抽取的时候并没有抽取到，那redis又是怎么解决这个问题的呢？答案就是惰性删除。惰性删除的意思就是，在你获取某个key的时候，redis会检查一下，这个key是否设置了过期时间，如果设置了过期时间那么是否过期了？如果过期了此时就会删除该key，并不会给你返回任何东西。因此要注意并不是key到时间就会被删除掉，而是你查询这个key的时候，redis再懒惰的检查一下

redis就是通过上述两种手段结合起来，以确保过期的key一定会被删除掉。

简单来说就是你设置的过期key，如果通过定期删除没有被删除掉，就仍然会停留在内存里，占用着你的内存，这个时候只有你的系统去主动查一下那个key，才会被redis给删除掉。

但是实际上经过以上的处理机制后，如果定期删除漏掉了很多过期key的话，然后你也没及时去查，也就没走惰性删除，就会造成大量过期key堆积在内存里，最终仍然可能会导致redis内存耗尽，因此这个问题又该怎么解决呢？

答案是：走内存淘汰策略。

02 内存淘汰策略

当redis的内存占用过多或者快达到redis可用内存上限一定比例的时候，此时会触发redis内存淘汰策略，具体有如下一些策略：

1）noeviction：当内存不足以容纳新写入数据时，新写入操作会报错，这个一般没人用

2）allkeys-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，移除最近最少使用的key（这个是最常用的）

3）allkeys-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，随机移除某个key，这个一般也没人用

4）volatile-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，移除最近最少使用的key（这个一般不太合适）

5）volatile-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，随机移除某个key

6）volatile-ttl：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，有更早过期时间的key优先移除

注：一般都是采用第二种策略allkeys-lru，因为删除最近最少使用key基本符合我们的业务要求

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