Redis的内存回收原理，及内存过时淘汰策略详解

Redis内存回收机制

Redis的内存回收主要围绕如下两个方面：

1.Redis过时策略:删除过时时间的key值

2.Redis淘汰策略:内存使用到达maxmemory上限时触发内存淘汰数据

Redis的过时策略和内存淘汰策略不是一件事，实际研发中不要弄混淆了，下面会完整的介绍二者。

Redis过时策略

过时策略一般有如下三种：

1.定时过时

每一个设置过时时间的key都须要建立一个定时器，到过时时间就会当即清除。该策略能够当即清除过时的数据，对内存很友好；可是会占用大量的CPU资源去处理过时的数据，从而影响缓存的响应时间和吞吐量。

2.惰性过时

只有当访问一个key时，才会判断该key是否已过时，过时则清除。该策略能够最大化地节省CPU资源，却对内存很是不友好。极端状况可能出现大量的过时key没有再次被访问，从而不会被清除，占用大量内存。

3.按期过时

每隔必定的时间，会扫描必定数量的数据库的expires字典中必定数量的key，并清除其中已过时的key。该策略是前二者的一个折中方案。经过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时，能够在不一样状况下使得CPU和内存资源达到最优的平衡效果。

Redis中同时使用了惰性过时和按期过时两种过时策略。

Redis淘汰策略

1.简介

Redis的内存淘汰策略，是指当内存使用达到maxmemory极限时，须要使用LAU淘汰算法来决定清理掉哪些数据，以保证新数据的存入。

二、LRU算法

Redis默认状况下就是使用LRU策略算法。

LRU算法(least RecentlyUsed),最近最少使用算法,也就是说默认删除最近最少使用的键。

可是必定要注意一点！redis中并不会准确的删除全部键中最近最少使用的键，而是随机抽取3个键，删除这三个键中最近最少使用的键。

那么3这个数字也是能够能够设置采样的大小，若是设置为10，那么效果会更好，不过也会耗费更多的CPU资源。对应位置是配置文件中的maxmeory-samples。

3.缓存清理配置

maxmemory用来设置redis存放数据的最大的内存大小，一旦超出这个内存大小以后，就会当即使用LRU算法清理掉部分数据。

对于64 bit的机器，若是maxmemory设置为0，那么就默认不限制内存的使用，直到耗尽机器中全部的内存为止;，可是对于32 bit的机器，有一个隐式的闲置就是3GB

4.Redis数据淘汰策略

maxmemory-policy，能够设置内存达到最大闲置后，采起什么策略来处理。

对应的淘汰策略规则以下：

1）noeviction：当内存不足以容纳新写入数据时，新写入操做会报错。

2）allkeys-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，移除最近最少使用的key。

3）allkeys-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，随机移除某个key。

4）volatile-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过时时间的键空间中，移除最近最少使用的key。

5）volatile-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过时时间的键空间中，随机移除某个key。

6）volatile-ttl：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过时时间的键空间中，有更早过时时间的key优先移除。

 

5.缓存清理的流程

1）客户端执行数据写入操做

2）redis server接收到写入操做以后，检查maxmemory的限制，若是超过了限制，那么就根据对应的policy清理掉部分数据

3）写入操做完成执行。

总结

redis的内存淘汰策略用于处理内存不足时的须要申请额外空间的数据，内存淘汰策略的选取并不会影响过时的key的处理。过时策略用于处理过时的缓存数据。