浅谈Redis缓存有哪些淘汰策略

Redis过期策略

我们首先来了解一下Redis的内存淘汰机制。

定时删除

概述
    redis默认是每隔 100ms 就随机抽取一些设置了过期时间的key，检查其是否过期，如果过期就删除。注意这里是随机抽取的。为什么要随机呢？你想一想假如 redis 存了几十万个 key ，每隔100ms就遍历所有的设置过期时间的 key 的话，就会给 CPU 带来很大的负载！

优点

• 保证内存被尽快释放
  

缺点

• 若过期key很多，删除这些key会占用很多的CPU时间，在CPU时间紧张的情况下，CPU不能把所有的时间用来做要紧的事儿，还需要去花时间删除这些key。
• 定时器的创建耗时，若为每一个设置过期时间的key创建一个定时器（将会有大量的定时器产生），性能影响严重

总结

用处理器性能换取存储空间 （拿时间换空间）

惰性删除

key过期的时候不删除，每次从数据库获取key的时候去检查是否过期，若过期，则删除，返回null。

优点

• 删除操作只发生在从数据库取出key的时候发生，而且只删除当前key，所以对CPU时间的占用是比较少的，而且此时的删除是已经到了非做不可的地步。
  

缺点

• 若大量的key在超出超时时间后，很久一段时间内，都没有被获取过，那么可能发生内存泄露（无用的垃圾占用了大量的内存）
  

总结

用存储空间换取处理器性能（拿空间换时间）

定期删除

如果当前库中没有一个key设置了过期时间，直接执行下一个库的遍历，随机获取一个设置了过期时间的key，检查该key是否过期，如果过期，删除key，判断定期删除操作是否已经达到指定时长，若已经达到，直接退出定期删除。（默认每个库检测20个key）

优点

• 通过限制删除操作的时长和频率，来减少删除操作对CPU时间的占用--处理"定时删除"的缺点 2)定期删除过期key--处理"惰性删除"的缺点。
• 定期删除过期key--处理"惰性删除"的缺点。

缺点

• 在内存友好方面，不如"定时删除"。
• 在CPU时间友好方面，不如"惰性删除"。

Redis的内存淘汰机制

简述
Redis有过期策略，假如你的Redis只能存1G的数据，你一个请求写入2G，而你也没有及时请求key，那么惰性删除就不生效了，Redis占用内存就会越来越高。

Redis可以设置内存大小：

# maxmemory <bytes>
# 设置Redis最大占用内存大小为100
maxmemory 100mb

超过了这个内存大小，就会触发内存淘汰机制，Redis有一个默认配置，这个是Redis的默认 内存淘汰机制：

# maxmemory-policy noeviction

maxmemory-policy一共有8个值，当内存不足时：

• noeviction： 不删除，直接返回报错信息。
• allkeys-lru：移除最久未使用（使用频率最少）使用的key。推荐使用这种。
• volatile-lru：在设置了过期时间key中，移除最久未使用的key。
• allkeys-random：随机移除某个key。
• volatile-random：在设置了过期时间的key中，随机移除某个key。
• volatile-ttl： 在设置了过期时间的key中，移除准备过期的key。
• allkeys-lfu：移除最近最少使用的key。
• volatile-lfu：在设置了过期时间的key中，移除最近最少使用的key。

LRU和LFU的区别

LRU

LRU是最近最少使用页面置换算法(Least Recently Used),也就是首先淘汰最长时间未被使用的页面!
比如有数据 1，1，1，2，2，3 此时缓存中已有（1，2） 当3加入的时候，得把前面的1淘汰，变成（3，2）

LFU

LFU是最近最不常用页面置换算法(Least Frequently Used),也就是淘汰一定时期内被访问次数最少的页!

比如有数据 1，1，1，2，2，3 缓存中有（1(3次)，2(2次)） 当3加入的时候，得把后面的2淘汰，变成（1(3次)，3(1次)）

Redis重启如何恢复数据呢？

Redis启动前会先检查AOF文件，不存在才会去加载RDB文件，因为AOF的数据完整性高，最多也就损失1秒的数据。

总结

• AOF恢复比较慢；RDB文件小，恢复快。
• RDB是数据快照文件，AOF是命令操作的日志文件，追加写。