Redis是一个开源的,基于内存的数据结构存储系统,可以用作数据库、缓存和消息中间件,Redis支持多种数据类型,如字符串、列表、集合、散列和有序集合等,为了保证Redis的高性能和稳定性,Redis采用了多种过期策略和内存回收机制,本文将对Redis的过期策略及内存回收机制进行解析。
过期策略
1、定期删除
Redis会定期删除一些已经过期的键值对,默认情况下,Redis每隔100ms就随机抽取一些设置了过期时间的键值对,检查是否已经过期,如果过期就删除,这种策略可以确保过期键值对不会长时间占用内存,但是可能会造成一些误删,因为定期删除的时间间隔是固定的,而有些键值对可能在这个时间间隔内没有被访问到。
2、惰性删除
惰性删除是指只有在客户端访问某个键时,才会检查该键是否已经过期,如果过期就删除,这种策略可以避免定期删除带来的误删问题,但是如果一个键长时间不被访问,它可能会一直占用内存,为了平衡这两种策略,Redis采用了定期删除和惰性删除相结合的方式,当一个键被访问时,Redis会检查它的过期时间,如果已经过期,就立即删除;如果没有过期,就更新它的过期时间。
3、快速驱逐
当Redis内存使用达到上限时,它会执行快速驱逐策略,快速驱逐策略是优先删除最近最少使用的键值对,Redis通过维护一个LRU(Least Recently Used)列表来实现这个策略,当需要释放内存时,Redis会随机抽取5个键值对,然后从这5个键值对中选择一个LRU最久的键值对进行删除,如果删除后内存仍然不足,就继续重复这个过程,直到内存使用达到上限为止。
内存回收机制
1、引用计数
Redis采用引用计数的方式来回收内存,当一个键值对被创建时,它的引用计数为1;当有新的客户端访问这个键值对时,引用计数加1;当客户端不再访问这个键值对时,引用计数减1,当引用计数为0时,表示这个键值对已经不再被任何客户端使用,可以安全地删除。
2、释放内存
当Redis需要释放内存时,它会遍历所有的键值对,检查它们的引用计数,对于引用计数为0的键值对,直接删除;对于引用计数大于0的键值对,将其加入到一个待删除的队列中,Redis会遍历这个待删除队列,逐个删除这些键值对,为了避免在遍历过程中出现新的客户端访问这些键值对的情况,Redis会使用异步方式来执行这个操作。
相关问题与解答
问题1:如何设置Redis的过期时间?
答:可以使用EXPIRE
命令来设置一个键的过期时间,设置键mykey
的过期时间为60秒:
EXPIRE mykey 60
问题2:如何查看一个键的剩余过期时间?
答:可以使用TTL
命令来查看一个键的剩余过期时间,查看键mykey
的剩余过期时间:
TTL mykey
如果返回值为-2,表示该键不存在;如果返回值为-1,表示该键没有设置过期时间;如果返回值为数字n,表示该键还有n秒的剩余过期时间。
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