Redis过期策略及其实现原理（redis 过期实现原理）

Redis过期策略及其实现原理

Redis是一款高性能的键值型数据库管理系统，拥有多种过期策略，能够满足不同的需求。本文将介绍Redis的过期策略及其实现原理。

1. Redis的过期策略

Redis的过期策略主要包括三种：定时删除、惰性删除和定期删除。

（1）定时删除

Redis通过使用定时器来实现定时删除。当设置了某个key的过期时间后，Redis就会创建一个定时器，当过期时间到达时就会立即将这个key删除。这种方式的缺点是会造成大量的内存浪费，因为Redis会为每个设置了过期时间的key创建一个定时器。

（2）惰性删除

Redis的惰性删除策略是指在读取某个key时判断其是否过期，如果过期就立即删除。这种方式的优点是可以避免内存浪费，但缺点是会导致读取操作的性能下降，特别是在有大量过期key存在时。

（3）定期删除

Redis的定期删除策略是指每隔一段时间就扫描一遍数据库，删除所有过期的key。这种方式的优点是可以避免内存浪费，同时可以避免对读取操作的性能影响，但缺点是可能会漏删除部分过期key。

2. Redis过期策略的实现原理

Redis的过期策略是基于Redis的内部结构实现的。Redis将所有key存储在一个哈希表中，每个哈希表节点对应一个key。当设置了过期时间后，Redis会将该key从哈希表中移动到一个过期字典中，并为其创建一个定时器。

在每个定时器到达时，Redis就会从过期字典中获取所有过期的key，并将其从哈希表中删除。这样，定时删除策略就实现了。惰性删除策略是基于Redis的读写操作实现的。当读取某个key时，Redis会判断其是否过期，如果过期就立即删除；当写入某个key时，Redis会先删除过期key，再写入新的key。这样就能够实现惰性删除。

定期删除策略是基于Redis的定时器实现的。Redis会定期扫描过期字典，删除其中所有过期的key。具体实现原理是，Redis会在一个后台线程中对数据库进行遍历，对每个key进行检查，如果过期就删除。这样就能够实现定期删除。

3. Redis过期策略的应用

在实际应用中，我们可以根据数据的存储需求选择合适的过期策略。如果数据更新频繁，我们可以选择定期删除策略；如果数据更新不频繁，我们可以选择惰性删除策略。如果需要在数据过期后立即释放内存，我们可以选择定时删除策略。

示例代码：

设置过期时间：

“`redis

set key value ex 60 #将key的过期时间设置为60秒

读取过期时间：

```redis
ttl key  #查询key的剩余过期时间

删除过期key：

“`redis

del key #删除key

定期删除：

```redis
redis-cli：redis-cli --eval redis_del_expired.lua 0 #执行定期删除脚本

“`lua

–[[

定义一个变量c表示遍历节点的数量，初始值为0

在一个循环中，从哈希表的索引0开始，以1为步长，

每次取出一个节点p，如果p不为NULL，就进入一个while循环。

在while循环中，如果p的key过期了，就把它从哈希表中删除。

然后，向前继续遍历。

当整个哈希表遍历一遍后，把变量c的值设置为0。

重复执行该脚本，就实现了定期删除的效果。

]]–

local DEL_EXPIRED_SCRIPT = [[

local c = 0

local keys = redis.call(‘HKEYS’, KEYS[1])

for i = 1, #keys do

local k = keys[i]

local t = redis.call(‘HGET’, KEYS[1], k)

if t ~= false and tonumber(t)

redis.call(‘HDEL’, KEYS[1], k)

c = c + 1

end

end

if c > 0 then

return c

end

return nil

]]

local key = “test”

–定期删除

while true do

redis.call(‘EVAL’, DEL_EXPIRED_SCRIPT, 1, key, os.time())

–每隔5s执行一次

redis.call(‘EVAL’,’redis.call(”time”)[1] % 5′, 0)

end

总结

Redis的过期策略是Redis的核心功能之一，能够帮助我们管理数据的存储和访问。在实际应用中，我们可以选择合适的过期策略来满足不同的需求。Redis的过期策略实现原理简单，但这一简单背后蕴含的是Redis高性能和高效率的设计原则。