多线程管理Redis中的过期缓存（redis过期 多线程）

多线程管理Redis中的过期缓存

随着网络应用的不断发展，缓存技术在web应用中的重要性日益凸显。Redis作为一种高性能的缓存数据库，它不仅支持常规的CRUD操作，还具有过期键删除、发布/订阅等一系列高级特性，可谓是缓存领域的佼佼者。本文将介绍如何利用多线程管理Redis中的过期缓存，提高应用中缓存的使用效率。

一、Redis过期键删除

Redis中的过期键删除是Redis的一项重要功能，保证了系统的稳定性和数据安全性。Redis是通过定期删除和惰性删除两种方式来实现过期键删除的。

1.1 定期删除

Redis通过随机抽取一些过期键并检查它们是否过期，然后删除已经过期的键。这是Redis默认的过期键删除机制，通过配置文件中的参数来指定删除频率。参数如下：

> # 每秒检查 key 是否过期的数量。

> # 按 CPU 负载情况动态调整，Redis 默认值为 10。

> # maxmemory-policy: volatile-random

> # 配置使用到volatile-random策略的maxmemory-samples数量

> # Redis默认配置为 5，具体参考redis.conf配置文件

> # Redis保证，只要系统的稳定性和数据的安全性不受影响，

> # 就不会在一个瞬间批量删除所有过期的键

> # 可以通过CRON表达式来自定义删除时间

1.2惰性删除

Redis每次获取键的时候都会先去判断该键是否已经过期，如果过期则直接删除，这是Redis的惰性删除机制。惰性删除有一个明显的优点，那就是避免了Redis在没有必要时去对已过期的键进行检查，节约了宝贵的系统资源。但是这种方式也有缺点，必须等到获取键时才会删除，如果没有及时访问过期键，则会导致过期键一直存在，占用内存空间。

二、使用多线程管理Redis中的过期缓存

Redis的过期键删除机制其实是一个单线程的操作，使用多线程来删除过期键可以提高删除效率，提升系统的性能。下面是利用Java线程池来实现多线程管理Redis中的过期缓存的具体代码实现。

2.1 使用Java线程池

Java中提供了Executor框架，可以方便地创建线程池。下面是一个简单的线程池的代码样例：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class RedisCacheCleanUpService {

    // 创建线程池。如果线程池为空时，则创建新的线程池。
    private ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
    /**
    * 提交任务到线程池
    * @param task 负责实现Redis缓存清理任务的Runnable对象
    */
    public void submit(Runnable task) {
        executor.submit(task);
    }
}

上述代码中使用了Java自带的newCachedThreadPool线程池，这个线程池根据任务数量动态创建新线程，并在任务数量下降时回收线程。任务在执行时如果超时，则线程将被中止并且池中的线程数量减少。优点是线程池的管理减少了频繁创建和销毁线程的消耗。

2.2 Redis缓存清理任务

下面是一个Redis缓存清理任务的代码实现。它负责从Redis中清理过期缓存键，实现了Runnable接口，可以直接被线程池提交执行。

public class RedisCleanupTask implements Runnable {
    private final Jedis jedis;
    private final String keyPattern;
    public RedisCleanupTask(Jedis jedis, String keyPattern) {
        this.jedis = jedis;
        this.keyPattern = keyPattern;
    }
    @Override
    public void run() {
        try {
            ScanParams scanParams = new ScanParams();
            scanParams.match(keyPattern);
            String cursor = "0";
            while (!"0".equals(cursor)) {
                ScanResult scanResult = jedis.scan(cursor, scanParams);
                for (String key : scanResult.getResult()) {
                    if (jedis.exists(key) && jedis.ttl(key) 
                        jedis.del(key);
                    }
                }
                cursor = scanResult.getStringCursor();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

上述代码中，RedisCleanupTask实现了Runnable接口，主要的任务是从Redis中清理过期的缓存键。需要传入jedis对象和Redis键模式，筛选出需要清理的键。

2.3 多线程管理缓存

接下来，我们需要把RedisCleanupTask的实例提交到RedisCacheCleanUpService线程池中执行，完成对Redis中过期缓存的清理。下面是主函数的代码实现。

public class Mn {
    private static final JedisPool jedisPool = new JedisPool();

    public static void mn(String[] args) {
        // 创建一个线程池服务类
        RedisCacheCleanUpService service = new RedisCacheCleanUpService();

        // 添加Runnable对象，由线程池来调用
        service.submit(new RedisCleanupTask(jedisPool.getResource(), "cache:*"));
    }
}

上述代码中，我们首先创建了一个JedisPool实例，用于获取Jedis连接对象。然后创建一个RedisCacheCleanUpService实例，将RedisCleanupTask实例添加到线程池中。最后启动线程池服务中可以清理Redis缓存的任务。

三、总结

本文介绍了如何使用多线程管理Redis中的过期缓存。通过创建线程池来管理Redis缓存清理任务，可以提高缓存清理的效率，优化系统的性能。尽管 Redis 自带过期键删除机制，我们还是可以通过多线程管理缓存的方式来提高 Redis 的效率，同时也能增加系统的可靠性和稳定性。