redis过期策略和持久化
注:本文主要参考自《Redis设计与实现》
1、设置过期时间
- expire key time(以秒为单位)--这是最常用的方式
- setex(String key, int seconds, String value)--字符串独有的方式
具体的使用方式:查看"java企业项目开发实践"的第九章 企业项目开发--分布式缓存Redis(1)和第十章 企业项目开发--分布式缓存Redis(2)
注意:
- 除了字符串自己独有设置过期时间的方法外,其他方法都需要依靠expire方法来设置时间
- 如果没有设置时间,那缓存就是永不过期
- 如果设置了过期时间,之后又想让缓存永不过期,使用persist key
2、三种过期策略
- 定时删除
- 含义:在设置key的过期时间的同时,为该key创建一个定时器,让定时器在key的过期时间来临时,对key进行删除
- 优点:保证内存被尽快释放
- 缺点:
- 若过期key很多,删除这些key会占用很多的CPU时间,在CPU时间紧张的情况下,CPU不能把所有的时间用来做要紧的事儿,还需要去花时间删除这些key
- 定时器的创建耗时,若为每一个设置过期时间的key创建一个定时器(将会有大量的定时器产生),性能影响严重
- 没人用
- 惰性删除
- 含义:key过期的时候不删除,每次从数据库获取key的时候去检查是否过期,若过期,则删除,返回null。
- 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)
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
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- 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)
3、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。
- 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)
- 遍历每个数据库(就是redis.conf中配置的"database"数量,默认为16)
注意:
- 对于定期删除,在程序中有一个全局变量current_db来记录下一个将要遍历的库,假设有16个库,我们这一次定期删除遍历了10个,那此时的current_db就是11,下一次定期删除就从第11个库开始遍历,假设current_db等于15了,那么之后遍历就再从0号库开始(此时current_db==0)
- 由于在实际中并没有操作过定期删除的时长和频率,所以这两个值的设置方式作为疑问?
4、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)
5、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
- 重写时,会先判断key是否过期,已过期的key不会重写到aof文件
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