07 Redis的缓存过期淘汰策略

news2025/1/11 3:58:12

常见面试题

生产上你们你们的redis内存设置多少?
如何配置、修改redis的内存大小
如果内存满了你怎么办
redis清理内存的方式？定期删除和惰性删除了解过吗
redis缓存淘汰策略
redis的LRU了解过吗

Redis内存满了怎么办

redis默认内存多少？在哪里查看?如何设置修改?

查看Redis最大占用内存
redis默认内存多少可以用？
- 如果不设置最大内存大小或者设置最大内存大小为0，在64位操作系统下不限制内存大小，在32位操作西戎下最多使用3GB内存
一般生产上你如何配置？一般推荐Redis设置内存为最大物理内存的四分之三
如何修改redis内存设置
- 通过修改文件配置
- 通过命令修改
什么命令查看redis内存使用情况?
- info memory

如果Redis内存使用超出了设置的最大值会怎样？

改改配置，故意把最大值设为1个byte试试
在这里插入图片描述

结论
- 设置了maxmemory的选项，假如redis内存使用达到上限
- 没有加上过期时间就会导致数据写满maxmemory，为了避免类似情况，引出下一章内存淘汰策略

往redis里写的数据是怎么没了的?它如何删除的？

redis过期键的删除策略

如果一个键是过期的，那它到了过期时间之后是不是马上就从内存中被被删除呢？？
如果回答yes，立即删除，你自己走还是面试官送你？
如果不是，那过期后到底什么时候被删除呢？？是个什么操作？

三种不同的删除策略

立即删除

Redis不可能时时刻刻遍历所有被设置了生存时间的key，来检测数据是否已经到达过期时间，然后对它进行删除。
立即删除能保证内存中数据的最大新鲜度，因为它保证过期键值会在过期后马上被删除，其所占用的内存也会随之释放。但是立即删除对cpu是最不友好的。因为删除操作会占用cpu的时间，如果刚好碰上了cpu很忙的时候，比如正在做交集或排序等计算的时候，就会给cpu造成额外的压力，让CPU心累，时时需要删除，忙死。。。。。。。
这会产生大量的性能消耗，同时也会影响数据的读取操作。
总结：对CPU不友好，用处理器性能换取存储空间（拿时间换空间）

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。
惰性删除策略的缺点是，它对内存是最不友好的。
如果一个键已经过期，而这个键又仍然保留在redis中，那么只要这个过期键不被删除，它所占用的内存就不会释放。
在使用惰性删除策略时，如果数据库中有非常多的过期键，而这些过期键又恰好没有被访问到的话，那么它们也许永远也不会被删除(除非用户手动执行FLUSHDB)，我们甚至可以将这种情况看作是一种内存泄漏–无用的垃圾数据占用了大量的内存，而服务器却不会自己去释放它们，这对于运行状态非常依赖于内存的Redis服务器来说,肯定不是一个好消息
总结：对memory不友好，用存储空间换取处理器性能（拿空间换时间）

定期删除

定期删除策略是前两种策略的折中：定期删除策略每隔一段时间执行一次删除过期键操作，并通过限制删除操作执行的时长和频率来减少删除操作对CPU时间的影响。
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
- 特点1：CPU性能占用设置有峰值，检测频度可自定义设置
- 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
总结：周期性抽查存储空间（随机抽查，重点抽查）
redis默认每个100ms检查，是否有过期的key，有过期key则删除。注意：redis不是每隔100ms将所有的key检查一次而是随机抽取进行检查(如果每隔100ms,全部key进行检查，redis直接进去ICU)。因此，如果只采用定期删除策略，会导致很多key到时间没有删除。
定期删除策略的难点是确定删除操作执行的时长和频率：如果删除操作执行得太频繁，或者执行的时间太长，定期删除策略就会退化成立即删除策略，以至于将CPU时间过多地消耗在删除过期键上面。如果删除操作执行得太少，或者执行的时间太短，定期删除策略又会和惰性删除束略一样，出现浪费内存的情况。因此，如果采用定期删除策略的话，服务器必须根据情况，合理地设置删除操作的执行时长和执行频率。
上述步骤都过堂了，还有漏洞吗?
- 定期删除时，从来没有被抽查到
- 惰性删除时，也从来没有被点中使用过
- 上述2步骤======> 大量过期的key堆积在内存中，导致redis内存空间紧张或者很快耗尽
- 必须要有一个更好的兜底方案…