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關于redis的幾件小事(四)redis的過期策略以及內存淘汰機制

AbnerMing / 3367人閱讀

摘要:的過期策略是什么樣的采用了定期刪除惰性刪除的過期策略。定期刪除原理定期刪除指的是默認每隔就隨機抽取一些設置了過期時間的,檢測這些是否過期,如果過期了就將其刪掉。所有只會抽取一部分而不會全部檢查。

1.數據為什么會過期?

首先,要明白redis是用來做數據緩存的,不是用來做數據存儲的(當然也可以當數據庫用),所以數據時候過期的,過期的數據就不見了,過期主要有兩種情況,
①在設置緩存數據時制定了過期時間,這樣到了過期時間數據就不見了。
②redis的數據是存放在內存中的,而內存是有限的,是不可能放過多數據的,比如只有10G的內存,想要向里面放入20G的數據,那么就注定會有10G的數據會丟失。

2.redis的過期策略是什么樣的?

redis采用了 “定期刪除+惰性刪除” 的過期策略。
①定期刪除
原理:定期刪除指的是redis默認每隔100ms就隨機抽取一些設置了過期時間的key,檢測這些key是否過期,如果過期了就將其刪掉。
為什么會選擇一部分,而不是全部:因為如果這是redis里面有大量的key都設置了過期時間,那么如果全部去檢測一遍,CPU負載就會很高,會浪費大量的時間在檢測上面,甚至直接導致redis掛掉。所有只會抽取一部分而不會全部檢查。
出現問題:這樣的話就會出現大量的已經過期的key并沒有被刪除,這就是 為什么有時候大量的key明明已經過了失效時間,但是redis的內存還是被大量占用的原因 ,為了解決這個問題,就需要 惰性刪除 這個策略了。

②惰性刪除
原理:惰性刪除不在是redis去主動刪除,而是在你要獲取某個key 的時候,redis會先去檢測一下這個key是否已經過期,如果沒有過期則返回給你,如果已經過期了,那么redis會刪除這個key,不會返回給你。
這樣兩種策略就保證了 過期的key最終一定會被刪除掉 ,但是這只是保證了最終一定會被刪除,要是定時刪除漏掉了大量過期的key,而且我們也沒有及時的去訪問這些key,那么這些key不就不會被刪除了嗎?不就會一直占著我們的內存嗎"); 由于存在這樣的問題,所以redis引入了 內存淘汰機制 來解決。

3.內存淘汰機制

內存淘汰機制就保證了在redis的內存占用過多的時候,去進行內存淘汰,也就是刪除一部分key,保證redis的內存占用率不會過高,那么它會刪除那些key呢?
redis提供了6中內存淘汰策略,我們可以去進行選擇,六中策略如下:
①noeviction:當內存不足以容納新寫入數據時,新寫入操作會報錯,無法寫入新數據,一般不采用。
②allkeys-lru:當內存不足以容納新寫入數據時,在鍵空間中,移除最近最少使用的key,這個是最常用的。
③allkeys-random:當內存不足以容納新寫入的數據時,在鍵空間中,隨機移除key,一般也不使用。
④volatile-lru:volatile-lru:當內存不足以容納新寫入數據時,在設置了過期時間的鍵空間中,移除最近最少使用的key(這個一般不太合適) 。
⑤volatile-random:當內存不足以容納新寫入數據時,在設置了過期時間的鍵空間中,隨機移除某個key 。
⑥volatile-ttl:當內存不足以容納新寫入數據時,在設置了過期時間的鍵空間中,有更早過期時間的key優先移除。

4.手寫一個LRU算法
//基于JavaLinkedHashMap實現
public class LRUCache extends LinkedHashMap{
      private final int CACHE_SIZE;
      
      //保存傳遞進來的最大數據量
      public LRUCache(int cacheSize){
           //設置hashmap的初始大小,同時最后一個true指的是讓linkedhashmap按照訪問順序來進行排序,
           //最近訪問的放在頭,最老訪問的放在尾
           super((int)Math.ceil(cacheSize/0.75)+1,0.75f,true);
           CACHE_SIZE = CacheSize;
      }

      @Override
      protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest){
           //當map中的數據量大于指定的緩存個數的時候,就自動刪除最老的數據。
           return size() > CACHE_SIZE;
      }
}

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