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2022版Redis数据删除策略

网友: 文档中心 2022-06-13 10:41:10

Redis数据删除策略

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

  1. XX ：具有时效性的数据
  2. -1 ：永久有效的数据
  3. -2：已过期的数据或被删除的数据或未被删除的数据

时效性数据的存储结构

设置时间的key，通过hash来存储key的地址和存活的时间，后面需要删除数据的时候就根据hash的字段查询到地址就可以删除数据了

1、定时删除

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

用法：

优点：节约内存，到时就删除，快速释放掉不必要的内存占用

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

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

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

优点：节约CPU性能，发现必须删除的时候才删除

缺点：内存压力很大，出现长期占用内存的数据

总结：用存储空间换取处理器性能 （拿时间换空间）

这里面有一个expireIfNeeded() 是用来检测是否过期的

3、定期删除

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

  • Redis启动服务器初始化时，读取配置server.hz的值，默认为10

2022版Redis数据删除策略

  • 每秒钟执行server.hz次serverCron()——》databasesCron()——》activeExpireCycle()

  • **activeExpireCycle()**对每个expires[*]逐一进行检测，每次执行250ms/server.hz

  • 对某个expires[]检测时，随机挑选W个key检测对某个expires[]检测时，随机挑选W个key检测

    2022版Redis数据删除策略

  1. 如果key超时，删除key
  2. 如果一轮中删除的key的数量>W*25%，循环该过程
  3. 如果一轮中删除的key的数量≤W25%，检查下一个expires[]，0-15循环
  4. W取值=ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_LOOKUPS_PER_LOOP属性值

  • 参数current_db用于记录activeExpireCycle() 进入哪个expires[*] 执行

  • 如果**activeExpireCycle()**执行时间到期，下次从current_db继续向下执行

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expireIfNeeded()（随机抽查，重点抽查）

4、逐出算法

  1. 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

  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'

影响数据逐出的相关配置

最大可用内存

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。

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

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

  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 ）
    1. allkeys-lru：挑选最近最少使用的数据淘汰
    2. allkeys-lfu：挑选最近使用次数最少的数据淘汰
    3. allkeys-random：任意选择数据淘汰
  3. 放弃数据驱逐
    1. 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）
    maxmemory-policy volatile-lru

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

2022版Redis数据删除策略

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