【Redis】缓存删除策略

Redis 缓存删除策略分为定时删除、定期删除与惰性删除。前两个是主动删除，后一个是被动删除。

1 定时删除

为 key 设置一个过期时间，时间一到，由定时器任务删除这个 key。

优点：节省内存，因为 key 一过期，就会被立即删除。

缺点：CPU压力大，因此相当于 CPU 在轮询判断当前时间是否需要执行删除任务。

2 惰性删除

key 过期时不处理，直到访问该 key 时才删除。（很懒，直到最后一刻才执行）

优点：节省 CPU 资源，因为直到访问该 key 时，才用到 CPU。

缺点：key 过期后，仍然占用内存空间，可能导致内存出现大量过期的 key。

3 定期删除

相当于前两种策略的折中。

定期删除是每隔一段时间随机抽取一些过期 key 执行删除操作。它限制删除操作的时长与频率避免占用大量 CPU 资源。同时它还删除那些过期键避免占用大量内存资源¹。

4 策略失效场景

惰性删除因为直到访问过期 key 时才删除它，可能导致内存出现大量过期的 key。而定期删除是一种随机抽取策略，有些 key 可能一直没有被抽取到，导致一直驻留在内存中。所以这两种策略都可能导致 Redis 的内存占有率越来越高。这时就需要内存淘汰机制来解决这一问题。

5 内存淘汰机制

Redis 有两种数据集，一种是设置了过期 key 的集合（volatile），另一种是包含所有 key 的集合（allkeys）。它们都拥有以下这些内存淘汰机制²。

（1）LRU

LRU（Least recently used，最近最少使用）算法根据数据的历史访问记录来淘汰数据，其核心思想是“如果数据最近被访问过，那么将来被访问的几率也更高”³。

本质上是把最久未被访问的元素淘汰掉。

（2）Random

淘汰掉随机选取的某些元素。

（3）LFU

LFU (Least frequently used) 最不经常使用，如果一个数据在最近一段时间内使用次数很少，那么在将来一段时间内被使用的可能性也很小⁴。

LFU 是选择一段时间内使用次数最少的那个元素，而 LRU 是选择在内存中排在队尾的那个最近没有被使用过的元素，因为如果元素被使用过，那么会被排在队头。

另外还有以下这些机制：

（4）TTL

TTL 是 Time To Live⁵。当 key 过期，会被马上清除。

（5）no eviction

不会清除任何 key。当内存超过配置的阈值时，就会抛出错误。

参考资料

1. Redis详解：Redis过期键删除策略 https://blog.csdn.net/qq_40378034/article/details/89418424
2. 彻底弄懂Redis的内存淘汰策略 https://zhuanlan.zhihu.com/p/105587132?utm_source=qq
3. 缓存淘汰算法--LRU算法 https://zhuanlan.zhihu.com/p/34989978
4. LRU和LFU的区别 https://blog.csdn.net/a3192048/article/details/82291222
5. Redis中的expire和ttl指令 https://www.cnblogs.com/tubeWang/p/10042334.html
   Redis（6）删除策略（定时删除、惰性删除、定期删除）和数据逐出策略 https://blog.csdn.net/weixin_43230682/article/details/107670911