理解Redis过期实现的本质（redis 过期实现原理）

理解Redis过期实现的本质

Redis是一个高性能的键值对数据库，经常被用来做缓存，为了保证缓存的时效性，Redis提供了过期功能。但是，很多人只是停留在知道Redis可以设置过期时间，而对其实现机制并不了解，这篇文章将带大家深入理解Redis过期实现的本质。

Redis过期实现方式

Redis采用了惰性删除和定期删除两种方式实现过期key的删除。

1. 惰性删除

当Redis客户端尝试读取一个已经过期的key时，Redis内部会监听这个操作，并立即删除过期key。这个过程是“惰性”的，因为只有在Redis客户端真正要读取这个key的时候，Redis才会删除它。

2. 定期删除

Redis使用了一种叫做“定期删除”的方式，来逐步清除过期的key。Redis会以一定的频率（默认是每秒钟10次）来随机抽取一些过期的key，并删除它们。这个过程是“定期”的，因为Redis会定期执行这个操作。需要注意的是，这个随机抽取key的操作并不是对所有key进行的，而是从过期key中随机选择一部分进行删除。

实现过程

Redis中每个key都有一个过期时间，当时间到期时，会触发key的过期事件。这个过期事件的实现过程是这样的：

1. 在key设置过期时间时，Redis会将key的过期时间与当前时间和Redis的周期性检测时间比较，将较小的那个时间添加到一个叫做“zset”的无序集合中。同时，还会将key的名称加入到一个叫做“dict”的字典中。

2. Redis会以周期性任务的方式来遍历“zset”，查询是否有过期的key。如果有，就会以该key的名称为参数发送一个事件，通知相应的Redis客户端该key已经过期。同时，Redis还会删除“zset”和“dict”中的对应项。

3. 值得一提的是，在Redis 4.0之前，Redis使用的过期键检查机制是定时器检查，这种方式存在一定的性能问题。Redis 4.0引入了嵌入式时间轮的过期键检查机制，进一步提升了Redis的性能。

优化

在实际应用中，为了防止key过多导致定期删除比较耗时，可以采取以下优化措施：

1. 只为需要过期的key设置过期时间，不需要过期的key则不设置过期时间。

2. 对于过期时间较短的key，可以采用惰性删除的方式，即等到有Redis客户端真正要读取这个key时再删除。

3. 对于需要大量使用的key，可以手动删除过期的key，而不是依靠Redis自身的过期删除机制。

结论

通过本文的介绍，我们可以了解到Redis过期的实现方式以及其的优化措施，理解Redis过期的本质。对于使用Redis做缓存的开发人员来说，了解Redis过期的实现原理可以帮助我们更好地使用Redis，避免出现性能问题。同时，也可以帮助我们深入理解Redis内部的机制，更好地使用和优化Redis。