Redis 缓存淘汰策略

一、概述

缓存淘汰策略是在 Redis 达到最大内存限制时，决定哪些数据需要被移除以便为新数据腾出空间的策略。

这些策略通过配置文件或命令进行设置， 以保证 Redis 在有限的内存环境下能够平稳运行。

二、各种淘汰策略介绍

Redis提供了8种淘汰策略，可以分成两大类：

1、针对所有键的策略：对所有键进行选择和淘汰。

2、仅针对有过期时间的键的策略：只在设置了过期时间的键中选择淘汰对象。

以下具体策略：

1. noeviction

• 描述：达到内存限制时，不再执行删除操作，直接拒绝所有写入请求（包括插入和更新）。

• 适用场景：希望数据永不丢失的场景，但需要保证内存充足，否则会导致写入操作失败。

2. allkeys-lru（最近最少使用）

• 描述：在所有的键中使用 LRU算法，删除最近最少使用的键。

• 适用场景：适合缓存场景，保留频繁访问的键，逐出很少被访问的键。

3. allkeys-lfu（最少使用频率）

• 描述：在所有键中使用 LFU 算法，删除使用频率最低的键。

• 适用场景：适用于需根据使用频率进行淘汰的场景，更关注访问次数而非访问时间。

4. volatile-lru（最近最少使用）

• 描述：仅对设置了过期时间的键使用 LRU 算法。

• 适用场景：适合缓存一些有过期时间的数据，希望根据访问频率来进行内存管理的场景。

5. volatile-lfu（最少使用频率）

• 描述：仅对设置了过期时间的键使用 LFU算法。

• 适用场景：同 volatile-lru，但更关注使用频率。

6. allkeys-random

• 描述：在所有键中随机选择删除某个键。

• 适用场景：适用于缓存数据访问频率没有明显差异的情况。

7. volatile-random

• 描述：在所有设置了过期时间的键中随机选择删除某个键。

• 适用场景：适合缓存带有过期时间的数据，删除哪个数据不重要的场景。

8. volatile-ttl

• 描述：在设置了过期时间的键中，优先删除剩余生存时间（TTL）较短的键。

• 适用场景：适合希望优先清理即将过期的数据的场景。

三、内存淘汰策略的配置

Redis提供两种配置方式：

• 配置文件修改：在redis.conf配置文件中修改

  # 最大内存配置(不设置maxmemory或者设置为0的时候对内存使用没有限制)
  maxmemory 100mb
  # 淘汰策略配置
  maxmemory-policy allkeys-lru

• 命令设置：

  设置最大内存(不设置maxmemory或者设置为0的时候对内存使用没有限制)

  config set maxmemory 1000 

  获取当前内存淘汰策略

  config get maxmemory-policy  

  修改淘汰策略

  config set maxmemory-policy allkeys-lru  

四、缓存淘汰工作原理

1、客户端执行新命令新增数据。

2、Redis 检查内存使用情况，如果超出限制根据策略驱逐 key。

3、完成新命令的执行，并重复上述过程。

因此，我们不断跨越内存限制的边界，通过超过内存限制，然后淘汰策略回到限制以下。

五、总结

根据不同的应用场景，开发者可以选择合适的策略来确保 Redis 在内存达到上限时，能够高效地管理数据并维持系统的稳定性。

官方文档：Key eviction | Docs (redis.io)