Redis 入门到精通(七)-- redis 删除策略
一、redis 删除策略–过期数据的概念
1、Redis 中的数据特征
Redis 是一种内存级数据库,所有数据均存放在内存中,内存中的数据可以通过TTL指令获取其状态。
- XX :具有时效性的数据。
- -1 :永久有效的数据。
- -2 :已经过期的数据 或 被删除的数据 或 未定义的数据。
2、过期的数据真的删除了吗?其实并没有立即删除,而是懒删除。
3、数据删除策略
-
- 定时删除。
-
- 惰性删除。
-
- 定期删除。
二、redis 删除策略–过期数据的底层存储结构
1、redis 时效性数据的存储结构
2、数据删除策略的目标
在内存占用与CPU占用之间寻找一种平衡,顾此失彼都会造成整体redis性能的下降,甚至引发服务器宕机或
内存泄露。
三、redis 删除策略–定时删除与惰性删除
1、定时删除
1)创建一个定时器,当key设置有过期时间,且过期时间到达时,由定时器任务立即执行对键的删除操作。
2)定时删除 优点:节约内存,到时就删除,快速释放掉不必要的内存占用。
3)定时删除 缺点:CPU压力很大,无论CPU此时负载量多高,均占用CPU,会影响redis服务器响应时间和指令吞吐量。
4)定时删除 总结:用处理器性能换取存储空间 (拿时间换空间)。
2、惰性删除
1)惰性删除: 数据到达过期时间,不做处理。等下次访问该数据时
- 如果未过期,返回数据。
- 发现已过期,删除,返回不存在。
2)惰性删除 优点:节约CPU性能,发现必须删除的时候才删除。
3)惰性删除 缺点:内存压力很大,出现长期占用内存的数据。
4)惰性删除 总结:用存储空间换取处理器性能
expireIfNeeded()
(拿时间换空间)。
四、redis 删除策略–定期删除
1、定时删除和惰性删除两种方案都走极端,有没有折中方案?
答案是肯定的:有。
1) Redis 启动服务器初始化时,读取配置 server.hz 的值,默认为10。
2)每秒钟执行 server.hz 次 serverCron() --> databasesCron()–> activeExpireCycle()。
3)activeExpireCycle() 对每个 expires[] 逐一进行检测,每次执行 250ms/server.hz。
4)对某个 expires[] 检测时,随机挑选 W 个 key 检测。
- 如果 key 超时,删除 key。
- 如果一轮中删除的 key 的数量>W*25%,循环该过程。
- 如果一轮中删除的 key 的数量≤W25%,检查下一个 expires[],0-15 循环。
- W取值=ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_LOOKUPS_PER_LOOP 属性值。
5)参数 current_db 用于记录 activeExpireCycle() 进入哪个 expires[*] 执行。
6)如果 activeExpireCycle() 执行时间到期,下次从 current_db 继续向下执行。
2、定期删除
1)定期删除是:周期性轮询redis库中的时效性数据,采用随机抽取的策略,利用过期数据占比的方式控制删除频度。
2)定期删除特点1:CPU性能占用设置有峰值,检测频度可自定义设置。
3)定期删除特点2:内存压力不是很大,长期占用内存的冷数据会被持续清理。
4)定期删除总结:周期性抽查存储空间(随机抽查,重点抽查)。
3、删除策略比对
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- 定时删除:节约内存,无占用,不分时段占用CPU资源,频度高,拿时间换空间。
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- 惰性删除:内存占用严重,延时执行,CPU利用率高,拿空间换时间。
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- 定期删除:内存定期随机清理,每秒花费固定的CPU资源维护内存,随机抽查,重点抽查。
五、redis 删除策略–逐出策略
1、当新数据进入 redis 时,如果内存不足怎么办?
1)redis 删除策略–逐出策略
Redis 使用内存存储数据,在执行每一个命令前,会调用 freeMemoryIfNeeded() 检测内存是否充足。如
果内存不满足新加入数据的最低存储要求,redis 要临时删除一些数据为当前指令清理存储空间。清理数据
的策略称为逐出算法,也叫淘汰算法。
2)注意:逐出数据的过程不是100%能够清理出足够的可使用的内存空间,如果不成功则反复执行。当对所
有数据尝试完毕后,如果不能达到内存清理的要求,将出现错误信息。
(error) OOM command not allowed when used memory >'maxmemory'
2、影响数据逐出的相关配置
1) 最大可使用内存: maxmemory
占用物理内存的比例,默认值为0,表示不限制。生产环境中根据需求设定,通常设置在50%以上。
2)每次选取待删除数据的个数: maxmemory-samples
选取数据时并不会全库扫描,导致严重的性能消耗,降低读写性能。因此采用随机获取数据的方式作为待检测删除数据。
3)删除策略: maxmemory-policy
达到最大内存后的,对被挑选出来的数据进行删除的策略.
3、影响数据逐出的相关配置
1)检测易失数据(可能会过期的数据集 server.db[i].expires )
- ① volatile-lru:挑选最近最少使用的数据淘汰。
- ② volatile-lfu:挑选最近使用次数最少的数据淘汰。
- ③ volatile-ttl:挑选将要过期的数据淘汰。
- ④ volatile-random:任意选择数据淘汰。
2)检测全库数据(所有数据集server.db[i].dict )。
- ⑤ allkeys-lru:挑选最近最少使用的数据淘汰。
- ⑥ allkeys-lfu:挑选最近使用次数最少的数据淘汰。
- ⑦ allkeys-random:任意选择数据淘汰。
3)放弃数据驱逐。
- ⑧ no-enviction(驱逐):禁止驱逐数据(redis4.0中默认策略),会引发错误OOM(Out Of Memory)。
4、数据逐出策略配置依据
使用 INFO 命令输出监控信息,查询缓存 hit 和 miss 的次数,根据业务需求调优 Redis 配置。
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