Redis 过期策略

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概述

我们知道Redis是单线程的,如果key设置了过期时间,那么过期的数据怎么处理呢

删除策略

过期的key字典

Redis首先会把过期的key放入到独立的字典中,然后定时遍历这个字典来删除过期的key。

惰性删除

Redis会在客户端访问这个key的时候,检查是否过期,如果过期,则进行删除。

定时扫描策略

Redis 默认会每秒进行十次过期扫描,过期扫描不会遍历过期字典中所有的 key,而是采用了一种简单的贪心策略。

  1. 从过期字典中随机 20 个 key;
  2. 删除这 20 个 key 中已经过期的 key;
  3. 如果过期的 key 比率超过 1/4,那就重复步骤 1;

同时,为了保证过期扫描不会出现循环过度,导致线程卡死现象,算法还增加了扫描时间的上限,默认不会超过 25ms。

大量key同一时间过期带来的问题

Redis 会持续扫描过期字典 (循环多次),直到过期字典中过期的 key 变得稀疏,才会停止 (循环次数明显下降)。这就会导致线上读写请求出现明显的卡顿现象。导致这种卡顿的另外一种原因是内存管理器需要频繁回收内存页,这也会产生一定的 CPU 消耗。

所以业务开发人员一定要注意过期时间,如果有大批量的 key 过期,要给过期时间设置一个随机范围,而不宜全部在同一时间过期,分散过期处理的压力。

# 在目标过期时间上增加一天的随机时间
redis.expire_at(key, random.randint(86400) + expire_ts)

从库的过期策略

从库不会进行过期扫描,从库对过期的处理是被动的。主库在 key 到期时,会在 AOF 文件里增加一条 del 指令,同步到所有的从库,从库通过执行这条 del 指令来删除过期的 key。

因为指令同步是异步进行的,所以主库过期的 key 的 del 指令没有及时同步到从库的话,会出现主从数据的不一致,主库没有的数据在从库里还存在,比如上一节的集群环境分布式锁的算法漏洞就是因为这个同步延迟产生的。