Redis中精准控制过期时长的算法（redis 过期时间计算）

Redis中精准控制过期时长的算法

为了保证Redis中的数据能够有效地过期和释放，我们通常会为每个键设置一个过期时间。然而，由于Redis的键空间非常大，为每个键都调用一次过期检查将会导致严重的性能问题，因此Redis采用了一些巧妙的算法来控制过期时长，从而保证性能和可靠性。

以下是Redis中控制过期时长的算法：

1.惰性过期

Redis中采用了惰性过期的机制，即不会在键过期时立刻删除它，而是等待该键被访问时才会删除。这样可以避免在每个键的过期时间到达时都执行一次过期检查，从而提高Redis的性能。

2.定期过期

为了检测可能已经过期但还未被访问的键，Redis会定期地执行一次扫描操作，这样能够及时释放过期的键，保证Redis中的内存能够有效地利用。

3.精准控制过期时长

为了避免惰性过期和定期过期带来的数据不一致问题，Redis采用了一种精准控制过期时长的算法，即随机采样一些键，然后对这些键进行检测。如果有键过期了，就删除它，如果没有过期，则再设置一个新的过期时间。

以下是Redis中用于执行精准控制过期时长的算法代码：

static void activeExpireCycle(void) {
    int j;

    /* 遍历所有的数据库 */
    for (j = 0; j 
        /* 保存当前时间 */
        uint64_t maxmemory = server.db[j].maxmemory;
        uint64_t mem_reported, mem_freed;
        int mem_exceeded = 0;
        if (maxmemory == 0) {
            continue;
        }

        /* 计算当前已使用的内存大小 */
        mem_reported = zmalloc_used_memory();
        if (mem_reported > maxmemory) {
            mem_exceeded = 1;
        }

        /* 执行精准控制过期时长的算法 */
        mem_freed = activeExpireCycleTryExpire(j, mem_reported, mem_exceeded);
        /* 如果已使用的内存大小超过了设置的上限 */
        if (mem_freed && (maxmemory_policy_is_vm_enabled() ||
                          server.maxmemory_policy == MAXMEMORY_VOLATILE_LRU ||
                          server.maxmemory_policy == MAXMEMORY_ALLKEYS_LRU)) {
            /* 如果开启了VM，将已释放的内存转移到VM中 */
            if (maxmemory_policy_is_vm_enabled()) {
                mem_reported = zmalloc_used_memory();
                if (mem_reported > maxmemory) {
                    mem_exceeded = 1;
                }
                /* 释放内存并将其转移到VM中 */
                vmSwapObjectThreadedIfNeeded();
            }
            notifyMemoryLimitReached(mem_reported);
        }
        /* 清除过期键释放内存 */
        if (mem_freed)
            updateDictResizePolicy();
    }
}

通过以上算法，Redis能够精准地控制键的过期时长，同时避免了过多的过期检查和内存占用过高的问题，从而保证了Redis的稳定性和可靠性。