redis过期机制实现原理

在Redis中，过期键和过期策略是其核心功能之一，它们可以帮助我们有效地管理缓存数据，提高系统的响应速度，本文将详细介绍Redis的过期键和过期策略。

过期键

1、什么是过期键？

过期键是指在Redis中设置了过期时间的键值对，当这些键值对到达过期时间后，Redis会自动删除它们，从而释放内存空间。

2、如何设置过期时间？

在Redis中，我们可以使用EXPIRE命令为键设置过期时间。

EXPIRE key seconds

key是要设置过期时间的键，seconds是过期时间，单位为秒。

3、如何查看键的过期时间？

我们可以使用TTL命令查看键的剩余过期时间。

TTL key

返回结果为剩余过期时间，如果键没有设置过期时间或已过期，返回值为1。

过期策略

1、定时删除

定时删除是Redis默认的过期策略，Redis会定期遍历所有的键，检查它们的过期时间，如果发现有过期的键，就立即删除，这种策略可以保证过期键能够及时被删除，但可能会造成CPU资源的浪费，因为Redis需要不断地执行删除操作。

2、惰性删除

惰性删除是指在访问一个键时，才会检查它的过期时间，如果发现键已过期，就立即删除它，这种策略可以减少CPU资源的浪费，但可能会导致一些已经过期的键长时间存在于内存中，占用宝贵的内存资源。

3、定期删除与惰性删除的结合

为了平衡CPU资源和内存资源的占用，Redis采用了定期删除与惰性删除相结合的策略，具体来说，Redis会定期随机抽取一部分键进行检查，如果发现这些键已过期，就立即删除它们；对于其他未被抽取的键，只有在访问时才会检查它们的过期时间，这种策略既保证了过期键能够及时被删除，又减少了CPU资源的浪费。

相关配置项

在Redis中，我们可以使用以下配置项来调整过期策略：

1、maxmemory：设置Redis最大内存限制，当内存使用达到此限制时，Redis会根据当前使用的淘汰策略进行数据淘汰，默认值为0，表示不限制内存使用。

2、maxmemorypolicy：设置淘汰策略，可选值有：volatilelru（最近最少使用的淘汰）、allkeyslru（所有键中最近最少使用的淘汰）、volatilerandom（随机选择最近最少使用的淘汰）、allkeysrandom（所有键中随机选择最近最少使用的淘汰）和volatilettl（根据键的剩余存活时间进行淘汰），默认值为noeviction（不进行淘汰）。

相关问题与解答

Q1：如何在Redis中设置多个键的过期时间？

A1：可以使用EXPIRE命令为每个键分别设置过期时间。

EXPIRE key1 seconds1
EXPIRE key2 seconds2

Q2：如何取消一个键的过期时间？

A2：可以使用PERSIST命令取消一个键的过期时间。

PERSIST key

Q3：如何批量设置多个键的过期时间？

A3：可以使用EXPIREAT命令批量设置多个键的过期时间。

EXPIREAT key1 date1
EXPIREAT key2 date2

date1和date2是指定的日期和时间，需要注意的是，日期和时间的格式必须遵循ISO标准，20220101 12:00:00。