Redis过期策略及其实现原理（redis 过期实现原理）
Redis过期策略及其实现原理
Redis是一款高性能的键值型数据库管理系统，拥有多种过期策略，能够满足不同的需求。本文将介绍Redis的过期策略及其实现原理。
1. Redis的过期策略
Redis的过期策略主要包括三种：定时删除、惰性删除和定期删除。
（1）定时删除
Redis通过使用定时器来实现定时删除。当设置了某个key的过期时间后，Redis就会创建一个定时器，当过期时间到达时就会立即将这个key删除。这种方式的缺点是会造成大量的内存浪费，因为Redis会为每个设置了过期时间的key创建一个定时器。
（2）惰性删除
Redis的惰性删除策略是指在读取某个key时判断其是否过期，如果过期就立即删除。这种方式的优点是可以避免内存浪费，但缺点是会导致读取操作的性能下降，特别是在有大量过期key存在时。
（3）定期删除
Redis的定期删除策略是指每隔一段时间就扫描一遍数据库，删除所有过期的key。这种方式的优点是可以避免内存浪费，同时可以避免对读取操作的性能影响，但缺点是可能会漏删除部分过期key。
2. Redis过期策略的实现原理
Redis的过期策略是基于Redis的内部结构实现的。Redis将所有key存储在一个哈希表中，每个哈希表节点对应一个key。当设置了过期时间后，Redis会将该key从哈希表中移动到一个过期字典中，并为其创建一个定时器。
在每个定时器到达时，Redis就会从过期字典中获取所有过期的key，并将其从哈希表中删除。这样，定时删除策略就实现了。惰性删除策略是基于Redis的读写操作实现的。当读取某个key时，Redis会判断其是否过期，如果过期就立即删除；当写入某个key时，Redis会先删除过期key，再写入新的key。这样就能够实现惰性删除。
定期删除策略是基于Redis的定时器实现的。Redis会定期扫描过期字典，删除其中所有过期的key。具体实现原理是，Redis会在一个后台线程中对数据库进行遍历，对每个key进行检查，如果过期就删除。这样就能够实现定期删除。
3. Redis过期策略的应用
在实际应用中，我们可以根据数据的存储需求选择合适的过期策略。如果数据更新频繁，我们可以选择定期删除策略；如果数据更新不频繁，我们可以选择惰性删除策略。如果需要在数据过期后立即释放内存，我们可以选择定时删除策略。
示例代码：
设置过期时间：
“`redis
set key value ex 60 #将key的过期时间设置为60秒
读取过期时间：
```redisttl key #查询key的剩余过期时间
删除过期key：
“`redis
del key #删除key
定期删除：
```redisredis-cli：redis-cli --eval redis_del_expired.lua 0 #执行定期删除脚本
“`lua
–[[
定义一个变量c表示遍历节点的数量，初始值为0
在一个循环中，从哈希表的索引0开始，以1为步长，
每次取出一个节点p，如果p不为NULL，就进入一个while循环。
在while循环中，如果p的key过期了，就把它从哈希表中删除。
然后，向前继续遍历。
当整个哈希表遍历一遍后，把变量c的值设置为0。
重复执行该脚本，就实现了定期删除的效果。
]]–
local DEL_EXPIRED_SCRIPT = [[
local c = 0
local keys = redis.call(‘HKEYS’, KEYS[1])
for i = 1, #keys do
local k = keys[i]
local t = redis.call(‘HGET’, KEYS[1], k)
if t ~= false and tonumber(t)
redis.call(‘HDEL’, KEYS[1], k)
c = c + 1
end
end
if c > 0 then
return c
end
return nil
]]
local key = “test”
–定期删除
while true do
redis.call(‘EVAL’, DEL_EXPIRED_SCRIPT, 1, key, os.time())
–每隔5s执行一次
redis.call(‘EVAL’,’redis.call(”time”)[1] % 5′, 0)
end
总结
Redis的过期策略是Redis的核心功能之一，能够帮助我们管理数据的存储和访问。在实际应用中，我们可以选择合适的过期策略来满足不同的需求。Redis的过期策略实现原理简单，但这一简单背后蕴含的是Redis高性能和高效率的设计原则。
