Redis的过期处理之路（redis过期场景）

Redis 的过期处理之路

Redis 是一个高性能、非关系型内存数据库，由于其出色的性能表现和灵活的数据结构设计，被越来越多的公司用于构建高可用、高效的应用系统。由于 Redis 数据都存储在内存中，因此对于 Redis 数据库的过期处理是非常关键的，长时间存储过期的数据会导致内存溢出，增加系统负载，甚至带来安全隐患。因此，在使用 Redis 数据库时，需要根据实际需求来设置过期时间，以保证 Redis 数据库的快速、稳定地运行。

Redis 为了实现数据过期处理，提供了两种方式：基于定时任务的定期清除（按照键的过期时间来清除）和基于惰性删除的清除机制（每次访问时检查是否超过过期时间，若是则删除）。以下是具体的实现方式：

1、基于定时任务的清除

Redis 将所有设置了过期时间的键和过期时间存到 一个叫做 expires 的字典中，根据字典中的过期时间与当前时间的比较，决定是否对键值进行清除。expires 字典会根据过期时间的不同，分为不同的等级进行管理。

Redis 通过主进程每秒钟执行一次的 serverCron 函数来实现对过期键的检查和删除操作。在该函数中，redis 程序首先检查当前时间和上一次执行 serverCron 函数的时间差，确定了时间差超过了 100ms 就会遍历 expires 字典，清除所有元素。

时间间隔的控制可以通过修改 REDIS_HZ 宏定义来实现，例如定义了 REDIS_HZ 为 10，就表示 Redis 每秒钟执行 serverCron 函数十次。

2、基于惰性删除的清除

除了定时任务清除外，Redis 还提供了基于惰性删除的清除机制。这种方式不需要等待定时任务触发，每次访问时都会检查该键是否已过期，若已过期，则将该键删除。

在 Redis 中，每个键除了存储 value 值的空间外，都会关联着一个叫做键空间主键的结构体。该结构体中保存了键的过期时间等信息。当访问一个键时，程序会检查该键是否已过期，若是则将该键删除。

该机制有两个缺点：由于 Redis 将访问和删除操作合成为一个操作，因此必须等到客户端访问该键时才会进行删除，这会增加系统负载和延迟；当 Redis 中某些数据很少被访问，且需要及时清理时，惰性删除的机制就会失效，此时就需要借助 Redis 提供的相应 API 在客户端执行主动清理，以缓解内存压力。

对于 Redis 数据库而言，数据过期的处理是非常重要的，需要根据实际情况进行合理的设置。在 Redis 中，定期清除和惰性删除机制都有各自的优缺点，具体应用时，需要根据业务需求进行选择，以保证 Redis 数据库的高效运行。