O！NO！緩存又掛了，redis不給力啊；哎喲我去，內(nèi)存爆了？DBA干啥去了，怎么老是掛啊？

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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？跟唐僧一個樣？如果是，那么可能是你還沒玩會redis哦，為什么？因為緩存是用來對抗高并發(fā)熱點數(shù)據(jù)請求的，而你可能將大量的長時間不使用的數(shù)據(jù)也放在里面了，白白浪費了內(nèi)存。

今天教你一招，解決大量冷點數(shù)據(jù)白白浪費內(nèi)存。

Redis中有個設置時間過期的功能，即對存儲在redis數(shù)據(jù)庫中的值可以設置一個過期時間。作為一個緩存數(shù)據(jù)庫，這是非常實用的。然而很多的程序員并沒有認識到這一點，比如我們要緩存用戶的token，那么是不是你會將所有的都放入緩存？是的，然后問題是，下次又想緩存用戶登錄賬號和密碼加密串，又放入緩存，如果你有1000萬用戶，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)濟實惠。

那問題又來了，我怎么知道用戶什么時候登錄?

是的，不知道，所以用戶注冊之后，我們需要放進入，但是如果用戶1個月沒有登錄，我們就可以刪除了，釋放內(nèi)存。

哦。OK，我知道了，我寫個定時任務，自動去判斷就是了。

NO，NO，NO，根本用不著，redis已經(jīng)給你解決方案了。那就是過期時間。只需要寫入key的時候，設置好過期時間即可，剩下的交給redis。

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

有效時間設置：

redis對存儲值的過期處理實際上是針對該值的鍵（key）處理的，即時間的設置也是設置key的有效時間。Expires字典保存了所有鍵的過期時間，Expires也被稱為過期字段。

redis> SET key va1ue

OK

redis> EXPlRE key 1000

(integer) 1

四種處理策略

1. EXPIRE 將key的生存時間設置為ttl秒

2. PEXPIRE 將key的生成時間設置為ttl毫秒

3. EXPIREAT 將key的過期時間設置為timestamp所代表的的秒數(shù)的時間戳

4. PEXPIREAT 將key的過期時間設置為timestamp所代表的的毫秒數(shù)的時間戳

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

過期處理

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

1. 定時刪除：在設置鍵的過期時間的時候創(chuàng)建一個定時器，當過期時間到的時候立馬執(zhí)行刪除操作。不過這種處理方式是即時的，不管這個時間內(nèi)有多少過期鍵，不管服務器現(xiàn)在的運行狀況，都會立馬執(zhí)行，所以對CPU不是很友好。因此，請注意，不要將大量的key過期時間設置到同一時間，因為同一時間刪除操作，將消耗大量資源，可能導致線上redis不穩(wěn)定，甚至crash。

2. 惰性刪除：惰性刪除策略不會在鍵過期的時候立馬刪除，而是當外部指令獲取這個鍵的時候才會主動刪除。處理過程為：接收get執(zhí)行、判斷是否過期（這里按過期判斷）、執(zhí)行刪除操作、返回nil（空）。這種策略需要注意，因為可能會導致內(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key沒有訪問，也就不會刪除，還是占著內(nèi)存。

3. 定期刪除：這個一般是線上推薦方式，定期刪除是設置一個時間間隔，每個時間段都會檢測是否有過期鍵，如果有執(zhí)行刪除操作。同時也要注意，不要將大量的key過期時間設置為同一時間，同1策略類似。沒有2策略的問題。

看完上面三種策略后可以得出以下結(jié)論： （1） 1、3為主動刪除，2為被動刪除。 （2） 1是實時執(zhí)行的，線上慎重使用。（3） 2、3為被動刪除，所以過期鍵應該會存在一定的時間，這樣就使得過期鍵不會被立馬刪除，仍然占用著內(nèi)存。但是惰性刪除的時候一般是單個刪除，相對來說對線上業(yè)務基本沒有影響。（4）定期刪除執(zhí)行不能過于頻繁，否則就可能會演變成定時刪除，如果執(zhí)行的過少就有可能造成過多過期鍵未被刪除而占用過多內(nèi)存。因此應該根據(jù)線上情況進行合理設置。

持久化與復制的影響

過期鍵刪除策略對持久化以及復制的影響大致如下。

RDB： 1. 主服務器模式運行在載入RDB文件時，程序會檢查文件中的鍵，只會加載未過期的，過期的會被忽略，所以RDB模式下過期鍵不會對主服務器產(chǎn)生影響。 2. 從服務器運行載入RDB文件時，會載入所有鍵，包括過期和未過期。當主服務器進行數(shù)據(jù)同步的時候，從服務器的數(shù)據(jù)會被清空，所以RDB文件的過期鍵一般不會對從服務器產(chǎn)生影響。

AOF： AOF文件不會受過期鍵的影響。如果有過期鍵未被刪除，會執(zhí)行以下動作： 客戶端請求時（過期鍵）：

1. 從數(shù)據(jù)庫充刪除被訪問的過期鍵；

2. 追加一條DEL 命令到AOF文件；

3. 向執(zhí)行請求的客戶端回復nil（空）。

復制：

1. 主服務器刪除過期鍵之后，向從服務器發(fā)送一條DEL指令，告知刪除該過期鍵。

2. 從服務器接收到get指令的時候不會對過期鍵進行處理，只會當做未過期鍵一樣返回。（為了保持主從服務器數(shù)據(jù)的一致性）

3. 從服務器只有接到主服務器發(fā)送的DEL指令后才會刪除過期鍵。

清理內(nèi)存全局策略

當前已用內(nèi)存超過maxmemory限定時，將觸發(fā)主動清理策略。因為內(nèi)存已經(jīng)使用完了，然而緩存的數(shù)據(jù)中，可能存在一些長時間沒有使用的數(shù)據(jù)，這時候我們可以根據(jù)一定的策略，進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數(shù)據(jù)。

volatile-lru：只對設置了過期時間的key進行LRU（默認值）因此采用這種策略的redis，請將所有key設置過期時間。一般線上我們也推薦設置過期時間。

allkeys-lru ： 刪除lru算法的key，這種策略不區(qū)分是否設置過期時間，key是否過期，是判斷哪些是最近最少使用的，進行刪除，避免有的設置了過期時間，而有的沒有設置，永不過期。

volatile-random：隨機刪除即將過期key，隨機刪除，但只是刪除快要過期的當中去隨機刪除。如果你沒有設置過期時間，則不會刪除。

allkeys-random：隨機刪除，這是類似volatile-random，不同的是，它不區(qū)分是否過期，對所有key有效。

volatile-ttl ： 刪除即將過期的。這個策略，則不計算LRU原則，而是只判斷即將要過期的，如果沒有設置過期時間，則不會刪除。

noeviction ： 永不過期，返回錯誤。如果你所有的key都設置的永不過期，那么你有000萬用戶登錄過，你的redis將會很快內(nèi)存用完。無法寫入的問題。線上杜絕全部都是永不過期。

Lru是什么？就是按照最近最少使用的原則，比如長時間沒有登錄過的用戶，就可以刪除它的key，下次登錄從數(shù)據(jù)庫讀取出來。因為redis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行緩存，也就是緩存熱點數(shù)據(jù)。

看完今天的內(nèi)容，是不是應該理解一下數(shù)據(jù)庫管理的抱怨，數(shù)據(jù)庫被爆滿，內(nèi)存枯竭，其實很多都是我們程序?qū)懭霐?shù)據(jù)的時候，不配置過期時間，導致實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)存消耗過高。

尊敬的程序員朋友們，今天的小知識mark到了嗎？

本文標題：緩存又掛了？內(nèi)存又爆了？只需要一招完美解決！
文章來源：http://uogjgqi.cn/article/ccoiphh.html