Redis 使用的过期删除策略是什么？

Redis 过期删除策略

Redis 的过期删除策略用于清理设置了过期时间（TTL）的键，主要包括： 1. 惰性删除（Lazy Deletion）： - 访问键时检查是否过期，若过期则删除。 2. 定期删除（Periodic Deletion）： - 定时采样检查部分键，删除过期键。

综合策略

• 惰性 + 定期：Redis 结合两者，既保证内存及时释放，又避免频繁扫描的性能开销。

核心点

• 不主动全量删除，平衡效率和内存使用。

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1. 策略详解

(1) 惰性删除（Lazy Deletion）

• 原理：
• 每次访问键（如 GET、SET）时，检查其过期时间（TTL）。
• 若已过期，删除键并返回 nil。
• 实现：
• Redis 在 dict（哈希表）中存储键的过期时间戳。
• 操作时调用 expireIfNeeded 检查。
• 优点：
• 按需删除，节省 CPU。
• 缺点：
• 未访问的过期键占用内存。
• 示例：

SET key value EX 10  # 设置 10 秒过期
# 10 秒后
GET key              # 检查并删除，返回 nil

(2) 定期删除（Periodic Deletion）

• 原理：
• Redis 后台线程定时（默认每秒 10 次）随机采样部分键，检查并删除过期键。
• 实现：
• 函数 activeExpireCycle：
  1. 从数据库随机取样（如 20 个键）。
  2. 检查 TTL，删除过期键。
  3. 若过期比例高，循环执行。
• 参数：
• hz：控制采样频率，默认 10（每秒 10 次）。
• 优点：
• 主动清理，减少内存浪费。
• 缺点：
• 随机采样，可能漏删。
• 高负载下不彻底。
• 示例：
• 过期键未被访问，定期任务清理。

(3) 综合机制

• 惰性删除：处理访问时的过期键。
• 定期删除：清理未访问的过期键。
• 结果：
• 内存不会无限增长，但可能短暂残留过期键。

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2. 为什么不用主动删除

• 全量定时删除：
• 遍历所有键，CPU 开销大。
• 高并发下影响性能。
• Redis 选择：
• 惰性 + 定期，兼顾性能和内存。

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3. 内存淘汰策略（补充）

• 与过期删除区别：
• 过期删除针对设置了 TTL 的键。
• 内存淘汰针对内存不足时的所有键。
• 策略（maxmemory-policy）：
• volatile-lru：从过期键中按 LRU 删除。
• allkeys-lru：所有键按 LRU 删除。
• noeviction：不淘汰，报错。
• 配置：

maxmemory 100mb
maxmemory-policy volatile-lru

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4. 源码与实现

• 键结构：
• redisDb 中 expires 字典存储键和过期时间。
• 检查逻辑：

int expireIfNeeded(redisDb *db, robj *key) {
    if (!keyIsExpired(db, key)) return 0;
    deleteKey(db, key); // 删除过期键
    return 1;
}

• 定期任务：
• serverCron 调用 activeExpireCycle。

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5. 延伸与面试角度

• 与 TTL：
• EXPIRE key seconds 设置过期。
• TTL key 查看剩余时间。
• 局限：
• 高并发下定期删除不及时。
• 需配合内存淘汰。
• 实际应用：
• 缓存：过期自动失效。
• 会话：定期清理。
• 面试点：
• 问“策略”时，提惰性和定期。
• 问“优化”时，提 hz 调整。

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总结

Redis 使用惰性删除（访问时检查）和定期删除（定时采样）组合清理过期键，高效平衡性能和内存。面试时，可提实现原理或举缓存示例，展示理解深度。