Redis——内存策略
目录
前言
1.过期策略
1.1过期策略——DB结构
1.2过期策略——惰性删除
1.3过期策略——定期删除
2.淘汰策略
2.1最少最近使用和使用频率原理
2.2内存淘汰策略执行流程
总结：
前言
Redis之所以性能强，主要的原因就是基于内存存储。然而单节点的Redis其内存大小不宜过大，会影响持久化或主从同步性能。
我们可以通过修改配置文件来设置Redis的最大内存：
当内存使用达到上限时，就无法存储更多数据了，再添加数据时就会淘汰其他数据。所有就有内存淘汰策略。
1.过期策略
对于Redis缓存，我们可以通过expire命令给Redis的key设置TTL（存活时间）：
可以发现，当key的TTL到期以后，再次访问name返回时nil，说明这个key已经不存在了，对应的内存也得到释放。从而起到内存回收的目的。
1.1过期策略——DB结构
redis本身是一个典型的key-value内存存储数据库，因此所有的key,value都保存在之前学习过的Dict结构中。不过在
其database结构体中，有两个Dict:一个用来记录key-value;另一个用来记录key-TTL。
内存结构图：
所以Redis利用两个Dict分别记录key-value对及key-TTL对
1.2过期策略——惰性删除
是不是TTL到期就立即删除了呢？
如果key很多，都给这些key设置定时器，对于CPU会有非常的压力，这样就会严重影响Redis服务本身的一个性能。
所以实际应用种Redis不是采用立即删除，而是周期删除，惰性删除这两种策略。
惰性删除：顾名思义并不是在TTL到期后就立刻删除，而是在访问一个key的时候，检查该key的存活时间，如果已经过期才执行删除。
惰性删除是我去访问它才会被删除，如果很长一段时间都没有被访问，就永远不会被删除，所以就需要周期删除。
1.3过期策略——定期删除
周期删除：顾明思议是通过一个定时任务，周期性的抽样部分过期的key,然后执行删除。执行周期有两种：
- Redis会设置一个定时任务servercron(),按照server.hz的频率来执行过期key清理，模式为SLOW
- Redis的每个事件循环前会调用beforesleep()函数，执行过期key清理，模式为FAST
SLOW模式规则（低频-高时长）：
- 执行频率受server.hz影响，默认为10,即每秒执行10次，每个执行周期100ms.
- 执行清理耗时不超过一次执行周期的25%.
- 逐个遍历db,逐个遍历db中的bucket,抽取20个key判断是否过期
- 如果没达到时间上限（25ms)并且过期key比例大于10%,再进行一次抽样，否则结束
FAST模式规则（过期key比例小于10%不执行）:
- 执行频率受beforesleep()调用频率影响，但两次fast模式间隔不低于2ms
- 执行清理耗时不超过1ms
- 逐个遍历db,逐个遍历db中的bucket,抽取20个key判断是否过期
- 如果 如果没达到时间上限（1ms)并且过期key比例大于10%,再进行一次抽样，否则结束
2.淘汰策略
内存淘汰：就是当Redis内存使用达到设置的阈值时，Redis主动挑选部分key删除以释放更多内存的流程。
Redis会在处理客户端命令的方法processCommand（）中尝试做内存淘汰：
Redis支持8种不同策略来选择要删除的key：
四种算法-八种策略
2.1最少最近使用和使用频率原理
比较容易混淆的有两个：
关于key的最少最近使用和使用频率如何实现？
Redis的数据都会被封装为RedisObject结构：
LFU的访问系数之所以叫逻辑访问次数，是因为并不是每次key都被访问都计数，而是通过运算：
2.2内存淘汰策略执行流程
关于淘汰策略执行流程图：
总结：
为了防止内存的达到上限,redis对内存的管理策略一般分为两类:
1.内存过期策略: 对过期的key的回收策略
- 惰性删除(单个)
- 过期删除(批量)
设置一个定时任务,周期性的进行采样抽取,并删除过期的key.
- SLOW模式: 低频 高时长
- FAST模式: 高频 低时长
2.内存淘汰策略: 内存使用达到上限的回收策略
八种策略,四种算法
- LRU Least Recently Used 回收[最少最近使用 当前时间-上一次使用时间]
- LFU Least FrequentLy Used 回收[使用频率最少的key 使用频率最少的]
- 随机
- TTL