Albert Yang2025-08-20

过期策略

在 Redis 中设置了过期时间的 key，在一定时间后都会被删除。

键的过期时间

配置过期时间

setex key seconds value
设置 key 时添加过期时间
expire key seconds
为某个 key 设置过期时间。
删除 key 的过期时间。
persist key
查看 key 的过期时间
ttl key

redis保存过期时间分析

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三种过期策略

定时删除
- 含义
  设置 key 过期时间时，为 key 创建一个定时器，当这个 key 到达过期时间时，定时器会将其删除。
- 优点
  保证过期的 key 能够及时被删除，释放内存空间。（以时间换空间）
- 缺点
  - 由于每个设置了过期时间的 key 都有一个定时器，会严重影响性能。
  - 定时器删除 key 的操作会占用 CPU 资源，在高并发情况下影响 CPU 性能。
惰性删除
- 含义
  在 key 过期的时候不会主动删除，而是在使用 key 的时候，先检查 key 是否过期，若过期，则删除这个 key 并返回 null。
- 优点
  key 过期后只有在再次使用的时候才会将其删除，大大减小了 CPU 资源的使用。（以空间换时间）
- 缺点
  若大量的 key 过期之后，若很长时间不使用，则 key 在内存中无法被删除，容易造成内存泄露。
定期删除
- 含义
  每隔一段时间主动执行删除过期 key 的操作。
- 优点
  - 定期删除过期 key，能保证内存泄露不会发生，解决了惰性删除的缺点。（时间和空间的折中）
  - 通过定期来限制删除过期 key 的频率和时长，来减少 CPU 资源的使用。
- 缺点
  - 在 CPU 时间优化，不如惰性删除。
  - 在内存空间优化上，不如定时删除。
- 难点
  - 合理的设置定期删除的执行时间和执行频率

redis采用的过期策略

redis 采用的是 定期删除 + 惰性删除。

redis 的定期删除

redis会将每个设置了过期时间的 key 放入独立的字典中，默认每隔 100 ms 进行一次扫描（1s 中执行 10 次），每次扫描的任务时间是 25ms 。

遍历每个数据库（redis 默认数据库 16 个）。
从数据库随机抽取 20 个 key。
删除这 20 个 key 中过期的 key。
如果过期的 key 存在比例超过 1/4，重复步骤。
判断定期删除操作是否达到指定的操作时长，若达到，退出定期删除。

redis 的惰性删除

在进行 get 或者 setnx 等操作时，会先检查 key 是否过期。
若过期，先删除 key ，再执行相应操作。
若未过期，执行相应操作。

RDB 对过期 key 的处理

从内存 -> RDB 文件
持久化 key 之前，会判断 key 是否过期，过期的 key 不存入 RDB 文件。
从 RDB 文件 -> 内存
数据存入内存数据库之前，会检查 key 是否过期，若过期，不导入内存数据库。（主库情况）

AOF 对过期 key 的处理

从内存 -> AOF 文件
- 当 key 过期后，还没被删除的话，此时进行执行持久化操作（该 key 没有 aof 文件，因为没有发生修改）。
- 当 key 过期后，在发生删除时，程序会向 AOF 文件追加一条 del 命令（在将来从 AOF 文件恢复数据时该过期键会被删除）。
AOF 文件重写
- 重写时，会先判断 key 是否过期，已过期的 key 不会重写到 AOF 文件。