O！NO！緩存又掛了，redis不給力?。话盐胰?，內(nèi)存爆了？DBA干啥去了，怎么老是掛啊？

你的緩存是不是經(jīng)常爆掉呢？是不是討厭DBA經(jīng)常叨叨叨的？跟唐僧一個(gè)樣？如果是，那么可能是你還沒(méi)玩會(huì)redis哦，為什么？因?yàn)榫彺媸怯脕?lái)對(duì)抗高并發(fā)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)請(qǐng)求的，而你可能將大量的長(zhǎng)時(shí)間不使用的數(shù)據(jù)也放在里面了，白白浪費(fèi)了內(nèi)存。

今天教你一招，解決大量冷點(diǎn)數(shù)據(jù)白白浪費(fèi)內(nèi)存。

Redis中有個(gè)設(shè)置時(shí)間過(guò)期的功能，即對(duì)存儲(chǔ)在redis數(shù)據(jù)庫(kù)中的值可以設(shè)置一個(gè)過(guò)期時(shí)間。作為一個(gè)緩存數(shù)據(jù)庫(kù)，這是非常實(shí)用的。然而很多的程序員并沒(méi)有認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，比如我們要緩存用戶(hù)的token，那么是不是你會(huì)將所有的都放入緩存？是的，然后問(wèn)題是，下次又想緩存用戶(hù)登錄賬號(hào)和密碼加密串，又放入緩存，如果你有1000萬(wàn)用戶(hù)，是不是發(fā)現(xiàn)內(nèi)存不夠了？

那么我們有必要將所有用戶(hù)的token都一直保存在內(nèi)存中嗎？

答案顯然不是，我們只需要緩存最近經(jīng)常用的。那些1、2年都不登錄一次的，顯然放mysql更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

那問(wèn)題又來(lái)了，我怎么知道用戶(hù)什么時(shí)候登錄?

是的，不知道，所以用戶(hù)注冊(cè)之后，我們需要放進(jìn)入，但是如果用戶(hù)1個(gè)月沒(méi)有登錄，我們就可以刪除了，釋放內(nèi)存。

哦。OK，我知道了，我寫(xiě)個(gè)定時(shí)任務(wù)，自動(dòng)去判斷就是了。

NO，NO，NO，根本用不著，redis已經(jīng)給你解決方案了。那就是過(guò)期時(shí)間。只需要寫(xiě)入key的時(shí)候，設(shè)置好過(guò)期時(shí)間即可，剩下的交給redis。

如我們一般項(xiàng)目中的token或者一些登錄信息，尤其是短信驗(yàn)證碼都是有時(shí)間限制的。這正是它的用武之地。

有效時(shí)間設(shè)置：

redis對(duì)存儲(chǔ)值的過(guò)期處理實(shí)際上是針對(duì)該值的鍵（key）處理的，即時(shí)間的設(shè)置也是設(shè)置key的有效時(shí)間。Expires字典保存了所有鍵的過(guò)期時(shí)間，Expires也被稱(chēng)為過(guò)期字段。

redis> SET key va1ue

OK

redis> EXPlRE key 1000

(integer) 1

四種處理策略

1. EXPIRE 將key的生存時(shí)間設(shè)置為ttl秒

2. PEXPIRE 將key的生成時(shí)間設(shè)置為ttl毫秒

3. EXPIREAT 將key的過(guò)期時(shí)間設(shè)置為timestamp所代表的的秒數(shù)的時(shí)間戳

4. PEXPIREAT 將key的過(guò)期時(shí)間設(shè)置為timestamp所代表的的毫秒數(shù)的時(shí)間戳

其實(shí)以上幾種處理方式都是根據(jù)PEXPIREAT來(lái)實(shí)現(xiàn)的，設(shè)置生存時(shí)間的時(shí)候是redis內(nèi)部計(jì)算好時(shí)間之后在內(nèi)存處理的，最終的處理都會(huì)轉(zhuǎn)向PEXPIREAT。 1、2兩種方式是設(shè)置一個(gè)過(guò)期的時(shí)間段，就是咱們處理驗(yàn)證碼最常用的策略，設(shè)置三分鐘或五分鐘后失效，把分鐘數(shù)轉(zhuǎn)換成秒或毫秒存儲(chǔ)到redis中。 3、4兩種方式是指定一個(gè)過(guò)期的時(shí)間 ，比如優(yōu)惠券的過(guò)期時(shí)間是某年某月某日，只是單位不一樣。

過(guò)期處理

過(guò)期鍵的處理就是把過(guò)期鍵刪除，這里的操作主要是針對(duì)過(guò)期字段處理的。 Redis中有三種處理策略：定時(shí)刪除、惰性刪除和定期刪除。

1. 定時(shí)刪除：在設(shè)置鍵的過(guò)期時(shí)間的時(shí)候創(chuàng)建一個(gè)定時(shí)器，當(dāng)過(guò)期時(shí)間到的時(shí)候立馬執(zhí)行刪除操作。不過(guò)這種處理方式是即時(shí)的，不管這個(gè)時(shí)間內(nèi)有多少過(guò)期鍵，不管服務(wù)器現(xiàn)在的運(yùn)行狀況，都會(huì)立馬執(zhí)行，所以對(duì)CPU不是很友好。因此，請(qǐng)注意，不要將大量的key過(guò)期時(shí)間設(shè)置到同一時(shí)間，因?yàn)橥粫r(shí)間刪除操作，將消耗大量資源，可能導(dǎo)致線(xiàn)上redis不穩(wěn)定，甚至crash。

2. 惰性刪除：惰性刪除策略不會(huì)在鍵過(guò)期的時(shí)候立馬刪除，而是當(dāng)外部指令獲取這個(gè)鍵的時(shí)候才會(huì)主動(dòng)刪除。處理過(guò)程為：接收get執(zhí)行、判斷是否過(guò)期（這里按過(guò)期判斷）、執(zhí)行刪除操作、返回nil（空）。這種策略需要注意，因?yàn)榭赡軙?huì)導(dǎo)致內(nèi)存大量最近很少使用的key，占據(jù)內(nèi)存，很少使用，則這個(gè)key沒(méi)有訪(fǎng)問(wèn)，也就不會(huì)刪除，還是占著內(nèi)存。

3. 定期刪除：這個(gè)一般是線(xiàn)上推薦方式，定期刪除是設(shè)置一個(gè)時(shí)間間隔，每個(gè)時(shí)間段都會(huì)檢測(cè)是否有過(guò)期鍵，如果有執(zhí)行刪除操作。同時(shí)也要注意，不要將大量的key過(guò)期時(shí)間設(shè)置為同一時(shí)間，同1策略類(lèi)似。沒(méi)有2策略的問(wèn)題。

看完上面三種策略后可以得出以下結(jié)論： （1） 1、3為主動(dòng)刪除，2為被動(dòng)刪除。 （2） 1是實(shí)時(shí)執(zhí)行的，線(xiàn)上慎重使用。（3） 2、3為被動(dòng)刪除，所以過(guò)期鍵應(yīng)該會(huì)存在一定的時(shí)間，這樣就使得過(guò)期鍵不會(huì)被立馬刪除，仍然占用著內(nèi)存。但是惰性刪除的時(shí)候一般是單個(gè)刪除，相對(duì)來(lái)說(shuō)對(duì)線(xiàn)上業(yè)務(wù)基本沒(méi)有影響。（4）定期刪除執(zhí)行不能過(guò)于頻繁，否則就可能會(huì)演變成定時(shí)刪除，如果執(zhí)行的過(guò)少就有可能造成過(guò)多過(guò)期鍵未被刪除而占用過(guò)多內(nèi)存。因此應(yīng)該根據(jù)線(xiàn)上情況進(jìn)行合理設(shè)置。

持久化與復(fù)制的影響

過(guò)期鍵刪除策略對(duì)持久化以及復(fù)制的影響大致如下。

RDB： 1. 主服務(wù)器模式運(yùn)行在載入RDB文件時(shí)，程序會(huì)檢查文件中的鍵，只會(huì)加載未過(guò)期的，過(guò)期的會(huì)被忽略，所以RDB模式下過(guò)期鍵不會(huì)對(duì)主服務(wù)器產(chǎn)生影響。 2. 從服務(wù)器運(yùn)行載入RDB文件時(shí)，會(huì)載入所有鍵，包括過(guò)期和未過(guò)期。當(dāng)主服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)同步的時(shí)候，從服務(wù)器的數(shù)據(jù)會(huì)被清空，所以RDB文件的過(guò)期鍵一般不會(huì)對(duì)從服務(wù)器產(chǎn)生影響。

AOF： AOF文件不會(huì)受過(guò)期鍵的影響。如果有過(guò)期鍵未被刪除，會(huì)執(zhí)行以下動(dòng)作： 客戶(hù)端請(qǐng)求時(shí)（過(guò)期鍵）：

1. 從數(shù)據(jù)庫(kù)充刪除被訪(fǎng)問(wèn)的過(guò)期鍵；

2. 追加一條DEL 命令到AOF文件；

3. 向執(zhí)行請(qǐng)求的客戶(hù)端回復(fù)nil（空）。

復(fù)制：

1. 主服務(wù)器刪除過(guò)期鍵之后，向從服務(wù)器發(fā)送一條DEL指令，告知?jiǎng)h除該過(guò)期鍵。

2. 從服務(wù)器接收到get指令的時(shí)候不會(huì)對(duì)過(guò)期鍵進(jìn)行處理，只會(huì)當(dāng)做未過(guò)期鍵一樣返回。（為了保持主從服務(wù)器數(shù)據(jù)的一致性）

3. 從服務(wù)器只有接到主服務(wù)器發(fā)送的DEL指令后才會(huì)刪除過(guò)期鍵。

清理內(nèi)存全局策略

當(dāng)前已用內(nèi)存超過(guò)maxmemory限定時(shí)，將觸發(fā)主動(dòng)清理策略。因?yàn)閮?nèi)存已經(jīng)使用完了，然而緩存的數(shù)據(jù)中，可能存在一些長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有使用的數(shù)據(jù)，這時(shí)候我們可以根據(jù)一定的策略，進(jìn)行有選擇的刪除清理，以保障內(nèi)存中緩存的都盡可能是熱點(diǎn)數(shù)據(jù)。

volatile-lru：只對(duì)設(shè)置了過(guò)期時(shí)間的key進(jìn)行LRU（默認(rèn)值）因此采用這種策略的redis，請(qǐng)將所有key設(shè)置過(guò)期時(shí)間。一般線(xiàn)上我們也推薦設(shè)置過(guò)期時(shí)間。

allkeys-lru ： 刪除lru算法的key，這種策略不區(qū)分是否設(shè)置過(guò)期時(shí)間，key是否過(guò)期，是判斷哪些是最近最少使用的，進(jìn)行刪除，避免有的設(shè)置了過(guò)期時(shí)間，而有的沒(méi)有設(shè)置，永不過(guò)期。

volatile-random：隨機(jī)刪除即將過(guò)期key，隨機(jī)刪除，但只是刪除快要過(guò)期的當(dāng)中去隨機(jī)刪除。如果你沒(méi)有設(shè)置過(guò)期時(shí)間，則不會(huì)刪除。

allkeys-random：隨機(jī)刪除，這是類(lèi)似volatile-random，不同的是，它不區(qū)分是否過(guò)期，對(duì)所有key有效。

volatile-ttl ： 刪除即將過(guò)期的。這個(gè)策略，則不計(jì)算LRU原則，而是只判斷即將要過(guò)期的，如果沒(méi)有設(shè)置過(guò)期時(shí)間，則不會(huì)刪除。

noeviction ： 永不過(guò)期，返回錯(cuò)誤。如果你所有的key都設(shè)置的永不過(guò)期，那么你有000萬(wàn)用戶(hù)登錄過(guò)，你的redis將會(huì)很快內(nèi)存用完。無(wú)法寫(xiě)入的問(wèn)題。線(xiàn)上杜絕全部都是永不過(guò)期。

Lru是什么？就是按照最近最少使用的原則，比如長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有登錄過(guò)的用戶(hù)，就可以刪除它的key，下次登錄從數(shù)據(jù)庫(kù)讀取出來(lái)。因?yàn)閞edis大多在內(nèi)存操作，因此內(nèi)存是很寶貴的，一定是給最常用的進(jìn)行緩存，也就是緩存熱點(diǎn)數(shù)據(jù)。

看完今天的內(nèi)容，是不是應(yīng)該理解一下數(shù)據(jù)庫(kù)管理的抱怨，數(shù)據(jù)庫(kù)被爆滿(mǎn)，內(nèi)存枯竭，其實(shí)很多都是我們程序?qū)懭霐?shù)據(jù)的時(shí)候，不配置過(guò)期時(shí)間，導(dǎo)致實(shí)際上存了大量不常用的數(shù)據(jù)，而內(nèi)存經(jīng)常不夠用，或是內(nèi)存消耗過(guò)高。

尊敬的程序員朋友們，今天的小知識(shí)mark到了嗎？