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Redis数据过期策略 Redis数据过期策略的实现详解

法号阿兴 人气:0
想了解Redis数据过期策略的实现详解的相关内容吗,法号阿兴在本文为您仔细讲解Redis数据过期策略的相关知识和一些Code实例,欢迎阅读和指正,我们先划重点:Redis数据过期策略,Redis,过期策略,下面大家一起来学习吧。

  本文对Redis的过期机制简单的讲解一下

  讲解之前我们先抛出一个问题,我们知道很多时候服务器经常会用到redis作为缓存,有很多数据都是临时缓存一下,可能用过之后很久都不会再用到了(比如暂存session,又或者只存放日行情股票数据)那么就会出现一下几个问题了

Redis会自己回收清理不用的数据吗?如果能,那如何配置?如果不能,如何防止数据累加后大量占用存储空间的问题?

  之前一直接触Redis不是很深入,最近项目当中遇到一个需求场景,需要清空一些存放在Redis的数据,主要是通过一些时间进行过滤,删除那些不满足的数据,但是这样的工作每天都需要进行,那工作量就比较大了,而且每天都需要按时去手动清理,这样做也不切实际,后面发现Redis中有个设置时间过期的功能,即对存储在Redis数据库中的值可以设置一个过期时间。作为一个缓存数据库,这是非常实用的。这就是我们本文要讲到的Redis过期机制。其实这个机制运用的场景十分广泛,比如我们一般项目中的token或者一些登录信息,尤其是短信验证码都是有时间限制的,或者是限制请求次数,如果按照传统的数据库处理方式,一般都是自己判断过期,这样无疑会严重影响项目性能。

一、设置过期时间

  Redis对存储值的过期处理实际上是针对该值的键(key)处理的,即时间的设置也是设置key的有效时间。Expires字典保存了所有键的过期时间,Expires也被称为过期字段。

expire key time(以秒为单位)--这是最常用的方式setex(String key, int seconds, String value)--字符串独有的方式

注:
  1、除了字符串自己独有设置过期时间的方法外,其他方法都需要依靠expire方法来设置时间
  2、如果没有设置时间,那缓存就是永不过期
  3、如果设置了过期时间,之后又想让缓存永不过期,使用persist key

1、常用方式

一般主要包括4种处理过期方,其中expire都是以秒为单位,pexpire都是以毫秒为单位的。

EXPIRE key seconds  //将key的生存时间设置为ttl秒
PEXPIRE key milliseconds  //将key的生成时间设置为ttl毫秒
EXPIREAT key timestamp  //将key的过期时间设置为timestamp所代表的的秒数的时间戳
PEXPIREAT key milliseconds-timestamp  //将key的过期时间设置为timestamp所代表的的毫秒数的时间戳

备注:timestamp为unix时间戳(例如:timestamp=1499788800 表示将在2017.07.12过期)
1、2两种方式是设置一个过期的时间段,就是咱们处理验证码最常用的策略,设置三分钟或五分钟后失效,把分钟数转换成秒或毫秒存储到Redis中。
3、4两种方式是指定一个过期的时间 ,比如优惠券的过期时间是某年某月某日,只是单位不一样。

下面我们就以EXPIREAT为例子简单讲解下用法。

返回值

一个整数值1或0,如下:

语法
以下是以Redis的EXPIREAT命令的基本语法。

redis 127.0.0.1:6379> Expireat KEY_NAME TIME_IN_UNIX_TIMESTAMP

示例

首先,在Redis中创建一个键:akey,并在akey中设置一些值。

redis 127.0.0.1:6379> SET akey redis 
OK

现在,为设置创建的键设置超时时间为60秒。

127.0.0.1:6379> SET akey redis
OK
127.0.0.1:6379> EXPIREAT akey 1393840000
(integer) 1
127.0.0.1:6379> EXISTS akey
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SET akey redis
OK
127.0.0.1:6379> EXPIREAT akey 1493840000
(integer) 1
127.0.0.1:6379> EXISTS akey
(integer) 1

其他三个用法类似,这里不逐一阐述

2、字符串独有方式

对字符串特殊处理的方式为SETEX命令,SETEX命令为指定的 key 设置值及其过期时间。如果 key 已经存在, SETEX 命令将会替换旧的值。

返回值

设置成功时返回 OK 。

语法

Redis Setex 命令基本语法如下:

redis 127.0.0.1:6379> SETEX KEY_NAME TIMEOUT VALUE

示例

redis 127.0.0.1:6379> SETEX mykey 60 redis
OK
redis 127.0.0.1:6379> TTL mykey
60
redis 127.0.0.1:6379> GET mykey
"redis

二、3种过期策略

定时删除

惰性删除

定期删除

看完上面三种策略后可以得出以下结论:

定时删除和定期删除为主动删除:Redis会定期主动淘汰一批已过去的key

惰性删除为被动删除:用到的时候才会去检验key是不是已过期,过期就删除

惰性删除为redis服务器内置策略

定期删除可以通过:

注意:

上边所说的数据库指的是内存数据库,默认情况下每一台redis服务器有16个数据库(关于数据库的设置,看下边代码),默认使用0号数据库,所有的操作都是对0号数据库的操作,关于redis数据库的存储结构,查看 第八章 Redis数据库结构与读写原理

# 设置数据库数量。默认为16个库,默认使用DB 0,可以使用"select 1"来选择一号数据库
# 注意:由于默认使用0号数据库,那么我们所做的所有的缓存操作都存在0号数据库上,
# 当你在1号数据库上去查找的时候,就查不到之前set过得缓存
# 若想将0号数据库上的缓存移动到1号数据库,可以使用"move key 1"
databases 16

memcached只是用了惰性删除,而Redis同时使用了惰性删除与定期删除,这也是二者的一个不同点(可以看做是redis优于memcached的一点)

对于惰性删除而言,并不是只有获取key的时候才会检查key是否过期,在某些设置key的方法上也会检查(eg.setnx key2 value2:该方法类似于memcached的add方法,如果设置的key2已经存在,那么该方法返回false,什么都不做;如果设置的key2不存在,那么该方法设置缓存key2-value2。假设调用此方法的时候,发现redis中已经存在了key2,但是该key2已经过期了,如果此时不执行删除操作的话,setnx方法将会直接返回false,也就是说此时并没有重新设置key2-value2成功,所以对于一定要在setnx执行之前,对key2进行过期检查)

三、Redis采用的过期策略

惰性删除+定期删除

惰性删除流程

定期删除流程(简单而言,对指定个数个库的每一个库随机删除小于等于指定个数个过期key)

遍历每个数据库(就是redis.conf中配置的"database"数量,默认为16)

检查当前库中的指定个数个key(默认是每个库检查20个key,注意相当于该循环执行20次,循环体时下边的描述)

四、RDB对过期key的处理

过期key对RDB没有任何影响

从内存数据库持久化数据到RDB文件

从RDB文件恢复数据到内存数据库

五、AOF对过期key的处理

过期key对AOF没有任何影响

从内存数据库持久化数据到AOF文件:

AOF重写

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