面試的時候問到候選人 Redis 相關(guān)問題時，發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象：一部分候選人分不清 Redis 的「鍵過期策略」和「內(nèi)存淘汰策略」。今天就來說一說這老哥倆。

簡單來說，過期策略就是當 key 到了指定的過期時間后，Redis 是用什么方式將其刪除的；而淘汰策略指的是當內(nèi)存不夠用時，Redis 如何處理。

過期策略

Redis 的鍵過期方式有兩種：被動和主動。

被動方式：當客戶端嘗試訪問某個過期 key 時，Redis 發(fā)現(xiàn)該 key 已過期，將其刪除。

主動方式：為每個設(shè)置了過期時間的 key 設(shè)置一個定時器，當?shù)竭_過期時間時將 key 刪除。

被動方式的問題很明顯，可能有些 key 很久不會被訪問，甚至永遠都不會被訪問，浪費內(nèi)存資源。

主動方式也有問題，需要不斷的去查看 key 是否已經(jīng)過期，過于消耗 CPU 資源。

還有一種定期刪除的方式，比如 30s 對設(shè)置過期時間的 key 進行一次掃描，并刪除那些已經(jīng)過期的 key。這種方式看起來是結(jié)合前兩者的優(yōu)勢，但是它還是過于粗暴。

那么，Redis 到底是如何處理過期 key 的呢？答案是，被動 + 優(yōu)化版的定期刪除。被動已經(jīng)說過了，下面看看 Redis 是怎么優(yōu)化定期刪除的。

Redis 是如何做的：

1. 隨機選擇 20 個設(shè)置帶有過期時間的 key

2. 刪除其中已經(jīng)到達過期時間的 key

3. 如果 20 個被選 key 中有超過 1/4（5 個）已經(jīng)過期，則重復(fù)步驟 1，直到過期 key 低于 1/4

以上步驟的執(zhí)行頻率為每秒 10 次。

Redis 通過這種被動 + 優(yōu)化版定期刪除的方式使得內(nèi)存和 CPU 資源的占用達到一個平衡狀態(tài)，既不會讓無效 key 占用過多內(nèi)存，又沒有過多的消耗 CPU 去做掃描工作。

過期精度

在 Redis 2.4 及以前版本，過期時間可能不是十分準確，有 1 秒以內(nèi)的誤差。

從 Redis 2.6 起，過期時間誤差縮小到 1 毫秒以內(nèi)。

淘汰策略

Redis 支持以下內(nèi)存淘汰策略：

• noeviction

• allkeys-lru

• allkeys-random

• volatile-lru

• volatile-random

• volatile-ttl

allkeys 代表針對所有 key，volatile 代表只針對帶過期時間的 key

noeviction：當內(nèi)存不夠用時，客戶端嘗試執(zhí)行可能需要使用更多內(nèi)存的命令（除 del 和幾個例外之外寫命令）時，返回錯誤。

lru：刪除最近最少使用的 key，為新數(shù)據(jù)騰出空間。

random：隨機刪除 key，為新數(shù)據(jù)騰出空間。

ttl：刪除剩余壽命（TTL，Time To Live）最短的 key，為新數(shù)據(jù)騰出空間。

需要注意的是，volatile-lru、volatile-random、volatile-ttl 策略下，如果找不符合條件（比如沒有帶過期時間的 key）的 key，那么處理方式基本上就是按照 noeviction 來進行。

淘汰策略最佳實踐：

• 當你希望 key 呈冪律分布（類似二八原則，20% 的 key 承接了 80% 的訪問）時，推薦使用 allkeys-lru。

• 如果你對 key 的訪問比較平均，屬于雨露均沾的類型，那么推薦使用 allkeys-random。

• 如果你的 key 大部分都是帶過期時間的，那么推薦使用 volatile-ttl。

對比

過期策略

對象：帶過期時間的 key

解決問題：key 到達過期時間以后，如何處理

淘汰策略

對象：所有 key（也可以只針對 expire key）

解決問題：內(nèi)存不夠用以后，怎么辦

雖然看起來很相似，但兩者干的不是一回事，它們之間沒有什么直接的關(guān)系，也不會互相影響。