參考博客1
參考博客2
Redis 是可以通過 expire 設(shè)置過期時間的，但是如果一個鍵過期了，那什么時候被刪除呢？

1.過期策略

有三種過期策略：定時刪除，惰性刪除，定期刪除。策略雖有三種，但是 redis 只用了后兩種。

1.1. 定時刪除

在設(shè)置鍵的過期時間的同時，創(chuàng)建一個定時器，讓定時器在鍵的過期時間來臨時，立即執(zhí)行對鍵的刪除操作。（創(chuàng)建定時器刪除）

優(yōu)點:
1、對內(nèi)存最友好：通過使用定時器，可以保證過期的鍵會盡可能快地被刪除，釋放所占內(nèi)存

缺點:
1、對cpu最不友好：在過期鍵比較多的情況下，刪除過期鍵這一行為可能會占用相當(dāng)一部分cpu的時間，對服務(wù)器的響應(yīng)時間和吞吐量造成影響。

1.2. 惰性刪除

放任鍵的過期不管，但是每次從鍵空間中獲取鍵時，都檢查取得的鍵是否過期，如果過期的話，就刪除該鍵；如果沒有過期，就返回該鍵。（使用的時候刪除）

優(yōu)點:
1、對cpu最友好：只有在取出鍵的時候才會對過期鍵進行檢查，即不需要cpu定期掃描，也不需要創(chuàng)建大量的定時器。

缺點:
1、對內(nèi)存最不友好：如果一個鍵已經(jīng)過期，但是后面不會被訪問到的話，那么就一直保留在數(shù)據(jù)庫中。如果這樣的鍵過多，無疑會占用很大的內(nèi)存。

1.3. 定期刪除

每隔一段時間，程序就對數(shù)據(jù)庫進行一次檢查，刪除里面過期的鍵。至于要刪除多少過期鍵，以及要檢查多少個數(shù)據(jù)庫，則有算法決定。（定期掃描刪除）

定期刪除是上面的定時刪除和惰性刪除的一中折中方案。

優(yōu)點:
1、定期刪除每隔一段時間執(zhí)行一次過期鍵操作，并通過限制刪除操作執(zhí)行的時長和頻率來減少刪除操作對cpu時間的影響。

2、通過刪除過期鍵，能有效的減少因為過期鍵而帶來的內(nèi)存浪費

缺點:
難以確定刪除操作執(zhí)行的時長和頻率
1、如果刪除操作執(zhí)行得太頻繁，或者執(zhí)行的時間太長，定期刪除策略就會退化成定時刪除，以至于占用太多cpu的執(zhí)行時間。

2、如果刪除操作執(zhí)行的時間太少，或執(zhí)行時間太短，定期刪除策略又會和惰性刪除一樣，出現(xiàn)內(nèi)存浪費。

2. redis 的過期策略

redis 使用了三種過期刪除策略的后兩種，惰性刪除（被動刪除） 和 定期刪除（主動刪除）。

1.惰性刪除

只有key被操作時(如GET)，REDIS才會被動檢查該key是否過期，如果過期則刪除之并且返回NIL。
過期鍵的惰性刪除刪除策略由db.c/expireIfNeeded函數(shù)實現(xiàn)，所有讀寫數(shù)據(jù)庫的Redis命令在執(zhí)行之前都會調(diào)用expireIfNeed函數(shù)對輸入鍵進行檢查：如果鍵已經(jīng)過期，那么expireIfNeeded函數(shù)將鍵刪除；如果鍵未過期，那么expireIfNeeded函數(shù)不做操作

2.主動刪除
主動刪除也分為兩種情況，一種是定期，一種是內(nèi)存占用量超過閾值觸發(fā)

2.1 定期
過期鍵的定期刪除策略由redis.c/activeExpireCycle函數(shù)實現(xiàn)，每當(dāng)Redis的服務(wù)器周期性操作redis.c/serverCron函數(shù)執(zhí)行時，activeExpireCycle函數(shù)就會被調(diào)用，它在規(guī)定時間內(nèi)，分多次遍歷服務(wù)器中各個數(shù)據(jù)庫。

Redis 默認每秒進行 10 次過期掃描，過期掃描不會遍歷過期字典中所有的 key, 而是采用了一種簡單的貪心策略，步驟如下。

(1)從過期字典中隨機選出 100個 key。

(2)刪除這 100 個 key 中已經(jīng)過期的 key。

(3)如果過期的 key的比例超過 1/4，那就重復(fù)步驟 (1)。 同時，為了保證過期掃描不會出現(xiàn)循環(huán)過度，導(dǎo)致結(jié)程卡死的現(xiàn)象，算法還增加了掃描時間的上限，默認不會超過 25ms。

在 Redis 2.6 版本中， 程序規(guī)定 serverCron 每秒運行 10 次， 平均每 100 毫秒運行一次。 從 Redis 2.8 開始， 用戶可以通過修改 hz 選項來調(diào)整 serverCron 的每秒執(zhí)行次數(shù)， 具體信息請參考 redis.conf 文件中關(guān)于 hz 選項的說明

2.2 內(nèi)存閾值觸發(fā)
當(dāng)前已用內(nèi)存超過maxmemory限定時，觸發(fā)主動清理策略
volatile-lru：只對設(shè)置了過期時間的key進行LRU（默認值，Least Recently Used的縮寫，即最近最少使用）
allkeys-lru ： 刪除lru算法的key
volatile-random：隨機刪除即將過期key
allkeys-random：隨機刪除
volatile-ttl ： 刪除即將過期的
noeviction ： 永不過期，返回錯誤當(dāng)mem_used內(nèi)存已經(jīng)超過maxmemory的設(shè)定，對于所有的讀寫請求，都會觸發(fā)redis.c/freeMemoryIfNeeded(void)函數(shù)以清理超出的內(nèi)存。注意這個清理過程是阻塞的，直到清理出足夠的內(nèi)存空間。所以如果在達到maxmemory并且調(diào)用方還在不斷寫入的情況下，可能會反復(fù)觸發(fā)主動清理策略，導(dǎo)致請求會有一定的延遲。

當(dāng)mem_used內(nèi)存已經(jīng)超過maxmemory的設(shè)定，對于所有的讀寫請求，都會觸發(fā)redis.c/freeMemoryIfNeeded(void)函數(shù)以清理超出的內(nèi)存。注意這個清理過程是阻塞的，直到清理出足夠的內(nèi)存空間。所以如果在達到maxmemory并且調(diào)用方還在不斷寫入的情況下，可能會反復(fù)觸發(fā)主動清理策略，導(dǎo)致請求會有一定的延遲。

清理時會根據(jù)用戶配置的maxmemory-policy來做適當(dāng)?shù)那謇恚ㄒ话闶荓RU或TTL），這里的LRU或TTL策略并不是針對redis的所有key，而是以配置文件中的maxmemory-samples個key作為樣本池進行抽樣清理。