Redis纪元以自增的方式清除数据（redis自增清除）

Redis纪元：以自增的方式清除数据

Redis是一个高性能的key-value存储系统，也是一个基于内存的数据结构服务，常用于缓存、消息队列等场景。然而，随着Redis存储数据量的增加，其内存占用也会不断增加，导致系统性能下降，甚至出现OOM（Out Of Memory）等问题。为此，Redis提供了一种自增的方式清除数据的功能，其中包括主动清除过期数据和内存不足时自动清除数据。

1. 主动清除过期数据

Redis支持key的过期时间，即在指定时间后自动删除key和对应的value。可以通过EXPIRE命令设置key的过期时间，单位为秒。例如，设置key“foo”的过期时间为60秒：

> SET foo bar
OK
> EXPIRE foo 60
(integer) 1

在Redis中有一个定时事件，会定期清除已过期的key，该事件的周期由服务器的配置参数“hz”决定。当一个key被检测到已过期时，服务器会在清除该key之前检查是否设置了该key的watcher（通过REDIS WATCHER命令可以为一个key添加watcher）。如果设置了watcher，则在删除该key之前，服务器会将watcher加入到一个队列中，等到key真正被删除后，通知与之相关的客户端，让其处理相关业务逻辑。

2. 内存不足时自动清除数据

Redis的内存管理算法采用的是“all or nothing”的方式，即当Redis内存不足时，会使用尽可能少的内存保证master和slave节点的同步（一致性）。如果仍然无法满足需求，则会删除最久没有使用的key，以释放更多内存空间。这个过程中，Redis会从Redis数据库中随机选择key并检查其是否过期，如果过期则直接删除，否则则计算该key最后一次被访问的时间戳，选择最久没有访问的key进行删除。在检查key是否过期和最后一次被访问的时间戳时，Redis会为每个key设置一个计数器（epoch），用于记录某个时间段内该key被访问的次数并排名，以便选择最久没有使用的key进行删除。

以下是Redis内存管理算法的核心代码实现：

“`c

struct evictionPoolEntry *pool = NULL;

long long evictionPoolSize = 0;

// 初始化pool和poolSize

static void evictionPoolAlloc(void) {

pool = zcalloc(sizeof(*pool) * server.maxmemory_samples);

}

// 添加entry到pool中

void evictionPoolAppendEntry(const sds key, const unsigned long long val) {

struct evictionPoolEntry *sep; //sep指向pool的最后一项

sep = &pool[evictionPoolSize++];

sep->key = sdsdup(key);

sep->key_len = sdslen(key);

sep->val = val;

}

// 更新entry在pool中的val

int evictionPoolTouchItem(const sds key, const unsigned long long val) {

int j;

for (j = 0; j

if (sdslen(pool[j].key) == sdslen(key) &&

memcmp(pool[j].key,key,sdslen(key)) == 0) // 找到匹配的key

{

pool[j].val = val; // 更新val

return 1;

}

}

return 0;

}

// 从pool中选择最久没使用的entry并删除

int tryEviction(void) {

int i, j;

struct evictionPoolEntry *victim = NULL;

// 根据epoch排序pool中的entry，并选择最久没使用的entry

qsort(pool, evictionPoolSize, sizeof(struct evictionPoolEntry), evictionPoolCompare);

for (i = 0; i

// delete the key with the smaller epoch (less recently accessed).

if (canEvict && pool[i].val != 255) {

victim = &pool[i];

break;

}

}

// 删除victim对应的key

if (victim) {

serverAssert(lazyfreeGetPendingObjectsCount() == 0);

int deleted = dbSyncDelete(server.db+id, sdsdup(victim->key), sdslen(victim->key));

if (deleted) server.stat_evictedkeys++;

sdsfree(victim->key);

victim->val = 255;

return 1;

}

return 0;

}

通过上述代码可以看到，Redis内存管理算法主要分为三个步骤：

1.将所有key计入evictionPool，为每个key添加epoch和触发条件；

2. 当内存不足时，检查evictionPool中的所有key，选择最久没有使用的key进行删除，并将其epoch设置为255（即不能再次删除）；

3. 当新的key被添加到evictionPool时，会将其epoch初始化为0。

以上就是Redis自增方式清除数据的核心实现，通过定期清除过期数据和在内存不足时自动清除数据，Redis能够更好地管理内存，提高系统性能和稳定性。