伤豆丁文库网站开发,小说代理平台,湛江做网站的公司,苏州建设培训中心本文以面试问题「Redis 中的过期元素是如何被处理的#xff1f;」为切入点#xff0c;用视频加图文的方式和大家聊聊 Redis 过期元素被处理的相关知识点。 涉及的知识点
过期删除策略有哪些#xff1f;这些过期策略有哪些优缺点#xff1f;Redis 使用的是什么过期策略」为切入点用视频加图文的方式和大家聊聊 Redis 过期元素被处理的相关知识点。 涉及的知识点
过期删除策略有哪些这些过期策略有哪些优缺点Redis 使用的是什么过期策略Redis 是如何优化和执行过期策略的
视频答案
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图文答案
常见的过期策略
定时删除惰性删除定期删除
1定时删除
在设置键值过期时间时创建一个定时事件当过期时间到达时由事件处理器自动执行键的删除操作。
① 优点
保证内存可以被尽快的释放
② 缺点
在 Redis 高负载的情况下或有大量过期键需要同时处理时会造成 Redis 服务器卡顿影响主业务执行。
2惰性删除
不主动删除过期键每次从数据库获取键值时判断是否过期如果过期则删除键值并返回 null。
① 优点
因为每次访问时才会判断过期键所以此策略只会使用很少的系统资源。
② 缺点
系统占用空间删除不及时导致空间利用率降低造成了一定的空间浪费。
③ 源码解析
惰性删除的源码位于 src/db.c 文件的 expireIfNeeded 方法中源码如下
int expireIfNeeded(redisDb *db, robj *key) {// 判断键是否过期if (!keyIsExpired(db,key)) return 0;if (server.masterhost ! NULL) return 1;/* 删除过期键 */// 增加过期键个数server.stat_expiredkeys;// 传播键过期的消息propagateExpire(db,key,server.lazyfree_lazy_expire);notifyKeyspaceEvent(NOTIFY_EXPIRED,expired,key,db-id);// server.lazyfree_lazy_expire 为 1 表示异步删除懒空间释放反之同步删除return server.lazyfree_lazy_expire ? dbAsyncDelete(db,key) :dbSyncDelete(db,key);
}
// 判断键是否过期
int keyIsExpired(redisDb *db, robj *key) {mstime_t when getExpire(db,key);if (when 0) return 0; /* No expire for this key *//* Dont expire anything while loading. It will be done later. */if (server.loading) return 0;mstime_t now server.lua_caller ? server.lua_time_start : mstime();return now when;
}
// 获取键的过期时间
long long getExpire(redisDb *db, robj *key) {dictEntry *de;/* No expire? return ASAP */if (dictSize(db-expires) 0 ||(de dictFind(db-expires,key-ptr)) NULL) return -1;/* The entry was found in the expire dict, this means it should also* be present in the main dict (safety check). */serverAssertWithInfo(NULL,key,dictFind(db-dict,key-ptr) ! NULL);return dictGetSignedIntegerVal(de);
}所有对数据库的读写命令在执行之前都会调用 expireIfNeeded 方法判断键值是否过期过期则会从数据库中删除反之则不做任何处理。
3定期删除
每隔一段时间检查一次数据库随机删除一些过期键。
Redis 默认每秒进行 10 次过期扫描此配置可通过 Redis 的配置文件 redis.conf 进行配置配置键为 hz 它的默认值是 hz 10 。
需要注意的是Redis 每次扫描并不是遍历过期字典中的所有键而是采用随机抽取判断并删除过期键的形式执行的。
定期删除的执行流程
① 优点
通过限制删除操作的时长和频率来减少删除操作对 Redis 主业务的影响同时也能删除一部分过期的数据减少了过期键对空间的无效占用。
② 缺点
内存清理方面没有定时删除效果好同时没有惰性删除使用的系统资源少。
③ 源码解析
定期删除的核心源码在 src/expire.c 文件下的 activeExpireCycle 方法中源码如下
void activeExpireCycle(int type) {static unsigned int current_db 0; /* 上次定期删除遍历到的数据库ID */static int timelimit_exit 0; /* Time limit hit in previous call? */static long long last_fast_cycle 0; /* 上一次执行快速定期删除的时间点 */int j, iteration 0;int dbs_per_call CRON_DBS_PER_CALL; // 每次定期删除遍历的数据库的数量long long start ustime(), timelimit, elapsed;if (clientsArePaused()) return;if (type ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_FAST) {if (!timelimit_exit) return;// ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_FAST_DURATION 是快速定期删除的执行时长if (start last_fast_cycle ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_FAST_DURATION*2) return;last_fast_cycle start;}if (dbs_per_call server.dbnum || timelimit_exit)dbs_per_call server.dbnum;// 慢速定期删除的执行时长timelimit 1000000*ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_SLOW_TIME_PERC/server.hz/100;timelimit_exit 0;if (timelimit 0) timelimit 1;if (type ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_FAST)timelimit ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_FAST_DURATION; /* 删除操作的执行时长 */long total_sampled 0;long total_expired 0;for (j 0; j dbs_per_call timelimit_exit 0; j) {int expired;redisDb *db server.db(current_db % server.dbnum);current_db;do {// .......expired 0;ttl_sum 0;ttl_samples 0;// 每个数据库中检查的键的数量if (num ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_LOOKUPS_PER_LOOP)num ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_LOOKUPS_PER_LOOP;// 从数据库中随机选取 num 个键进行检查while (num--) {dictEntry *de;long long ttl;if ((de dictGetRandomKey(db-expires)) NULL) break;ttl dictGetSignedInteger// 过期检查并对过期键进行删除if (activeExpireCycleTryExpire(db,de,now)) expired;if (ttl 0) {/* We want the average TTL of keys yet not expired. */ttl_sum ttl;ttl_samples;}total_sampled;}total_expired expired;if (ttl_samples) {long long avg_ttl ttl_sum/ttl_samples;if (db-avg_ttl 0) db-avg_ttl avg_ttl;db-avg_ttl (db-avg_ttl/50)*49 (avg_ttl/50);}if ((iteration 0xf) 0) { /* check once every 16 iterations. */elapsed ustime()-start;if (elapsed timelimit) {timelimit_exit 1;server.stat_expired_time_cap_reached_count;break;}}/* 每次检查只删除 ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_LOOKUPS_PER_LOOP/4 个过期键 */} while (expired ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_LOOKUPS_PER_LOOP/4);}// .......
}activeExpireCycle 方法在规定的时间分多次遍历各个数据库从过期字典中随机检查一部分过期键的过期时间删除其中的过期键。
这个函数有两种执行模式一个是快速模式一个是慢速模式体现是代码中的 timelimit 变量这个变量是用来约束此函数的运行时间的。快速模式下 timelimit 的值是固定的等于预定义常量 ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_FAST_DURATION慢速模式下这个变量的值是通过 1000000*ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_SLOW_TIME_PERC/server.hz/100 计算的。
总结
本文讲了常见的过期删除策略
定时删除惰性删除定期删除
Redis 采用的是惰性删除 定期删除的组合策略更多内容详见视频部分。
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