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Redis数据过期策略是什么 Redis内存淘汰机制【解析】

月夜之吻
发布: 2025-12-13 09:39:59
原创
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Redis过期策略与内存淘汰机制协同工作:前者用惰性+定期删除处理到期数据,后者在maxmemory触发时按策略(如allkeys-lru)淘汰key;二者分属时间与空间维度,不可替代。

redis数据过期策略是什么 redis内存淘汰机制【解析】

Redis 数据过期策略和内存淘汰机制是两套独立但协同工作的机制:前者解决“数据什么时候失效”,后者解决“内存不够时删谁”。它们不互为替代,而是分阶段配合——先靠过期策略清理自然到期的数据,再靠淘汰机制兜底应对内存压力。

过期策略:惰性 + 定期,双管齐下

Redis 不采用“一到时间就立刻删除”的定时删除(避免单线程阻塞),而是用两种轻量方式组合处理:

  • 惰性删除:每次访问 key 前,Redis 检查它是否已过期;若过期,当场删除并返回 nil。优点是零额外 CPU 开销,缺点是冷数据可能长期滞留内存。
  • 定期删除:默认每秒执行 10 次(由配置项 red">hz 控制),每次从过期字典中随机抽 20 个 key 检查,若其中过期比例超 25%,就再抽一轮,直到比例达标或单次耗时超 25ms 为止。它能主动释放一部分内存,但无法覆盖全部过期键。

注意:主库负责过期判断与触发 del 指令,从库只同步执行,存在短暂主从不一致风险;所有过期 key 都存于独立的 expires 字典,不影响主键空间查询效率。

内存淘汰机制:maxmemory 触发,按策略选删

当 Redis 实际内存使用达到 maxmemory 限制(如 maxmemory 256mb)时,写入新数据前会触发淘汰。策略通过 maxmemory-policy 配置,常见选项有:

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  • allkeys-lru:在全部 key 中淘汰最近最少使用的(推荐用于纯缓存场景)
  • volatile-lru:只在设置了过期时间的 key 中淘汰 LRU 的(适合缓存+持久化混合场景,但需谨慎)
  • volatile-ttl:只在带过期时间的 key 中,优先淘汰剩余存活时间最短的
  • noeviction:默认策略,内存满则拒绝写入并报错(OOM),适用于强一致性要求场景
  • allkeys-lfu:基于访问频次淘汰(Redis 4.0+ 支持),适合识别“低频但重要”的长尾数据

淘汰不是实时逐个扫描全量 key,而是采样(默认 5 个)后近似计算,兼顾性能与效果。

关键区别与协同逻辑

过期策略关注的是“时间维度”——键是否到了 TTL 终点;内存淘汰关注的是“空间维度”——当前能否腾出位置写新数据。

  • 一个 key 即使已过期,若未被惰性检查或定期扫描抽中,仍会留在内存中,直到淘汰机制启动时才可能被顺带清掉(取决于所选策略是否覆盖它)
  • 如果用了 noeviction 策略,过期键不及时清理 + 内存打满,就会直接写失败;所以生产环境通常搭配 allkeys-lruvolatile-lru,并合理设置 hz(建议 10–25)
  • 大量 key 同一时刻过期(比如批量设了相同 EXPIREAT)会加剧定期删除循环,导致 CPU 短时飙升、响应延迟,应主动加随机偏移(如 ±300 秒)分散过期时间

基本上就这些。理解清楚这两层机制的分工和边界,才能避免缓存击穿、内存溢出或误删有效数据的问题。

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