Redis缓存的过期机制讲解（redis缓存过期原理）

Redis缓存的过期机制讲解

Redis是一个开源的内存数据存储系统，提供了多种数据结构，如字符串、哈希、列表、集合、有序集合等，具有卓越的性能和灵活的使用方式。在Redis中，由于数据存储在内存中，因此它的读写速度非常快。但是，Redis是一个内存数据库，内存资源的限制决定了其不能存储过多的数据，也不能将所有数据都永久保存在内存中。因此，Redis提供了缓存的过期机制，使得过期的缓存可以自动清理出内存，从而保持内存资源的可用性。

Redis的缓存过期机制是通过设置键值对的生命周期来实现的。当一个键值对的生命周期到期后，Redis就会将其从内存中清除。Redis提供了两种方式来设置键值对的生命周期：一种是使用EXPIRE命令，另一种是使用SET命令的EX参数。

EXPIRE命令的语法为：

EXPIRE key seconds

其中，key表示被设置生命周期的键名，seconds表示生命周期的秒数。例如，我们可以使用以下命令设置一个键值对的生命周期为10秒：

EXPIRE mykey 10

然后，在10秒后，Redis会自动删除mykey键及其对应的值。

另一种方式是使用SET命令的EX参数。SET命令的语法为：

SET key value EX seconds

其中，EX参数表示设置生命周期的秒数。例如，以下命令设置一个键名为mykey，对应的键值value为123，生命周期为10秒：

SET mykey 123 EX 10

在10秒后，Redis会自动删除mykey键及其对应的值。

需要注意的是，设置生命周期只对值类型为string的键值对有效。

当一个键值对过期时，Redis会在接下来进行数据访问时将其自动删除。为了避免在Redis访问时因缓存过期而造成性能瓶颈，Redis提供了惰性删除和定期删除两种过期清理机制。

惰性删除，指的是Redis在进行数据访问时，检查键值对是否已过期。如果已过期，则立即清理该键值对。这种清理方式的优点是可以节省资源，只有真正需要删除的键值对才会被清除，但也有缺点，即可能会造成一定的性能问题。

另一种方式是定期删除。Redis会为过期的键设置一个过期标识，然后定期地扫描所有过期标识，将已过期的键值对清除。定期删除的缺点在于可能会浪费部分的内存资源，因为定期删除机制只是轮询删除过期标识，可能会存在一段时间内已过期但尚未被删除的键值对。但定期删除机制的优点在于可以保证数据访问的稳定性，不会因为频繁的缓存删除操作而产生性能问题。

Redis提供了两种过期清理机制的默认配置：惰性删除和定期删除都开启，回收概率分别为1/100和1/1000。如果需要修改清理机制的配置参数，可以通过配置文件或者客户端命令进行修改。例如，可以通过以下命令修改定期删除的回收概率：

CONFIG set maxmemory-samples 10

Redis的缓存过期机制是保证内存资源可用性和数据访问稳定性的重要机制，开发人员可以根据自己的场景和实际需求来选择适当的生命周期，并可以通过修改清理策略的参数来优化系统性能。