Detaillierte Erläuterung der Redis-Datenablaufstrategie

Dieser Artikel erklärt kurz den Ablaufmechanismus von Redis (empfohlen: Redis-Video-Tutorial)

Bevor wir es erklären, stellen wir eine Frage. Wir wissen es Oftmals verwendet der Server Redis als Cache. Viele Daten werden vorübergehend zwischengespeichert und können nach der Verwendung möglicherweise längere Zeit nicht mehr verwendet werden (z. B. zum vorübergehenden Speichern von Sitzungen oder zum Speichern nur täglicher Marktbestandsdaten). Es werden Fragen auftauchen

Wird Redis ungenutzte Daten selbst recyceln und bereinigen?

Wenn ja, wie konfiguriere ich es?

Wenn nicht, wie kann verhindert werden, dass die Ansammlung von Daten viel Speicherplatz belegt?

Ich habe mich bisher nicht sehr intensiv mit Redis beschäftigt und bin auf ein Anforderungsszenario gestoßen, das für einige Zeit in Redis gespeichert ist Löschen Sie die unbefriedigenden Daten, aber so Die Arbeit muss jeden Tag erledigt werden, daher ist der Arbeitsaufwand relativ groß und es muss jeden Tag pünktlich manuell bereinigt werden. Dies ist auch unpraktisch Legen Sie den Zeitablauf in Redis fest, dh um die Zeitablauffunktion für die in der Redis-Datenbank gespeicherten Daten festzulegen. Der Wert kann eine Ablaufzeit festlegen.

Als Cache-Datenbank ist dies sehr praktisch. Dies ist der Ablaufmechanismus von Redis, über den wir in diesem Artikel sprechen werden. Tatsächlich wird dieser Mechanismus in einer Vielzahl von Szenarien verwendet. Beispielsweise sind Token oder einige Anmeldeinformationen in unseren allgemeinen Projekten, insbesondere SMS-Verifizierungscodes, zeitlich begrenzt oder begrenzen die Anzahl der Anfragen, wenn Sie der herkömmlichen Datenbank folgen Bei der Verarbeitungsmethode ist es im Allgemeinen so, dass Sie das Ablaufdatum selbst beurteilen, was zweifellos die Leistung des Projekts erheblich beeinträchtigen wird.

1. Legen Sie die Ablaufzeit fest

Die Ablaufverarbeitung gespeicherter Werte durch Redis befasst sich tatsächlich mit dem Schlüssel des Werts, dh der Einstellung des Zeit ist auch eine Einstellung Die Gültigkeitszeit des Schlüssels. Das Expires-Wörterbuch speichert die Ablaufzeit aller Schlüssel. Expires wird auch als Ablauffeld bezeichnet.

Ablaufzeit des Schlüssels (in Sekunden) – dies ist die am häufigsten verwendete Methode

setex(String key, int seconds, String value) – eine Methode, die nur für Strings gilt

Hinweis:

1. Mit Ausnahme der eigenen eindeutigen Methode zum Festlegen der Ablaufzeit müssen andere Methoden auf die Ablaufmethode zurückgreifen, um die Zeit festzulegen

2 nicht festgelegt, der Cache läuft niemals ab

3. Wenn Sie die Ablaufzeit festlegen und später möchten, dass der Cache niemals abläuft, verwenden Sie den Persistenzschlüssel

1 >Im Allgemeinen main Es umfasst 4 Methoden zur Verarbeitung des Ablaufs, von denen der Ablauf in Sekunden und der Pexpire in Millisekunden erfolgt.

EXPIRE key seconds　　//将key的生存时间设置为ttl秒
PEXPIRE key milliseconds　　//将key的生成时间设置为ttl毫秒
EXPIREAT key timestamp　　//将key的过期时间设置为timestamp所代表的的秒数的时间戳
PEXPIREAT key milliseconds-timestamp　　//将key的过期时间设置为timestamp所代表的的毫秒数的时间戳

Hinweis: Timestamp ist ein Unix-Zeitstempel (zum Beispiel: timestamp=1499788800 bedeutet, dass er am 12.07.2017 abläuft)

Die beiden Methoden 1 und 2 dienen dazu, eine Ablaufzeit festzulegen. Das heißt, wir Die am häufigsten verwendete Strategie zur Verarbeitung von Bestätigungscodes besteht darin, den Ablauf nach drei oder fünf Minuten festzulegen und die Minuten in Sekunden oder Millisekunden umzuwandeln und in Redis zu speichern.

Die beiden Methoden 3 und 4 dienen dazu, eine Ablaufzeit festzulegen. Beispielsweise ist die Ablaufzeit eines Coupons ein bestimmter Tag eines bestimmten Jahres, eines bestimmten Monats, aber die Einheiten sind unterschiedlich.

Nehmen wir EXPIREAT als Beispiel, um seine Verwendung kurz zu erläutern.

Rückgabewert

Ein ganzzahliger Wert von 1 oder 0, wie folgt:

Wenn das Timeout für den Schlüssel erfolgreich festgelegt wurde, geben Sie 1 zurück

Wenn der Schlüssel Wenn das Timeout nicht existiert oder nicht eingestellt werden kann, wird 0 zurückgegeben

Syntax

Das Folgende ist die grundlegende Syntax des EXPIREAT-Befehls von Redis.

redis 127.0.0.1:6379> Expireat KEY_NAME TIME_IN_UNIX_TIMESTAMP

Beispiel

Erstellen Sie zunächst einen Schlüssel in Redis: akey und legen Sie einige Werte in akey fest.

redis 127.0.0.1:6379> SET akey redis 
OK

Stellen Sie nun das Timeout für das Setzen erstellter Schlüssel auf 60 Sekunden ein.

127.0.0.1:6379> SET akey redis
OK
127.0.0.1:6379> EXPIREAT akey 1393840000
(integer) 1
127.0.0.1:6379> EXISTS akey
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SET akey redis
OK
127.0.0.1:6379> EXPIREAT akey 1493840000
(integer) 1
127.0.0.1:6379> EXISTS akey
(integer) 1

Die anderen drei Verwendungen sind ähnlich und werden hier nicht einzeln erläutert

2. String-Eindeutigkeitsmethode

Spezielle Verarbeitung von Zeichenfolgen Die Methode ist der SETEX-Befehl, der den Wert und die Ablaufzeit für den angegebenen Schlüssel festlegt. Wenn der Schlüssel bereits vorhanden ist, ersetzt der SETEX-Befehl den alten Wert.

Rückgabewert

Gibt OK zurück, wenn die Einstellung erfolgreich ist.

Syntax

Die grundlegende Syntax des Redis Setex-Befehls lautet wie folgt:

redis 127.0.0.1:6379> SETEX KEY_NAME TIMEOUT VALUE

Beispiel

redis 127.0.0.1:6379> SETEX mykey 60 redis
OK
redis 127.0.0.1:6379> TTL mykey
60
redis 127.0.0.1:6379> GET mykey
"redis

3 Ablaufstrategien

Geplantes Löschen

Bedeutung: Erstellen Sie beim Festlegen der Ablaufzeit des Schlüssels einen Timer für den Schlüssel und lassen Sie den Timer den Schlüssel nach Ablauf der Ablaufzeit löschen des Schlüssels kommt. Löschen

Vorteile: Stellen Sie sicher, dass der Speicher so schnell wie möglich freigegeben wird

Nachteile:

Wenn viele abgelaufene Schlüssel vorhanden sind, dauert das Löschen dieser Schlüssel einen viel CPU-Zeit. Wenn die CPU-Zeit knapp ist, kann die CPU nicht ihre ganze Zeit mit wichtigen Dingen verbringen, sie muss auch Zeit damit verbringen, diese Schlüssel zu löschen.

Die Erstellung des Timers nimmt Zeit in Anspruch, wenn es einen Timer gibt Wird für jeden Schlüssel mit einer Ablaufzeit erstellt (Es wird eine große Anzahl von Timern generiert), und die Auswirkungen auf die Leistung werden schwerwiegend sein

Niemand verwendet es

Verzögertes Löschen

Bedeutung: Der Schlüssel wird nicht gelöscht, wenn er abläuft. Überprüfen Sie jedes Mal, wenn der Schlüssel aus der Datenbank abgerufen wird, ob er abgelaufen ist, löschen Sie ihn und geben Sie null zurück.

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（如果此时还不删除的话，我们就会获取到了已经过期的key了）

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）

定期删除

含义：每隔一段时间执行一次删除(在redis.conf配置文件设置hz，1s刷新的频率)过期key操作

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

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"

难点

合理设置删除操作的执行时长（每次删除执行多长时间）和执行频率（每隔多长时间做一次删除）（这个要根据服务器运行情况来定了）

看完上面三种策略后可以得出以下结论： 

定时删除和定期删除为主动删除：Redis会定期主动淘汰一批已过去的key

惰性删除为被动删除：用到的时候才会去检验key是不是已过期，过期就删除

惰性删除为redis服务器内置策略

定期删除可以通过：

第一、配置redis.conf 的hz选项，默认为10 （即1秒执行10次，100ms一次，值越大说明刷新频率越快，最Redis性能损耗也越大） 

第二、配置redis.conf的maxmemory最大值，当已用内存超过maxmemory限定时，就会触发主动清理策略

 注意：

上边所说的数据库指的是内存数据库，默认情况下每一台redis服务器有16个数据库（关于数据库的设置，看下边代码），默认使用0号数据库，所有的操作都是对0号数据库的操作，关于redis数据库的存储结构，查看 第八章 Redis数据库结构与读写原理

# 设置数据库数量。默认为16个库，默认使用DB 0，可以使用"select 1"来选择一号数据库
# 注意：由于默认使用0号数据库，那么我们所做的所有的缓存操作都存在0号数据库上，
# 当你在1号数据库上去查找的时候，就查不到之前set过得缓存
# 若想将0号数据库上的缓存移动到1号数据库，可以使用"move key 1"
databases 16

memcached只是用了惰性删除，而Redis同时使用了惰性删除与定期删除，这也是二者的一个不同点（可以看做是redis优于memcached的一点）

对于惰性删除而言，并不是只有获取key的时候才会检查key是否过期，在某些设置key的方法上也会检查（eg.setnx key2 value2：该方法类似于memcached的add方法，如果设置的key2已经存在，那么该方法返回false，什么都不做；如果设置的key2不存在，那么该方法设置缓存key2-value2。

假设调用此方法的时候，发现redis中已经存在了key2，但是该key2已经过期了，如果此时不执行删除操作的话，setnx方法将会直接返回false，也就是说此时并没有重新设置key2-value2成功，所以对于一定要在setnx执行之前，对key2进行过期检查）

三、Redis采用的过期策略

惰性删除+定期删除

惰性删除流程

在进行get或setnx等操作时，先检查key是否过期，

若过期，删除key，然后执行相应操作；

若没过期，直接执行相应操作

定期删除流程（简单而言，对指定个数个库的每一个库随机删除小于等于指定个数个过期key）

遍历每个数据库（就是redis.conf中配置的"database"数量，默认为16）

检查当前库中的指定个数个key（默认是每个库检查20个key，注意相当于该循环执行20次，循环体时下边的描述）

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。

四、RDB对过期key的处理

过期key对RDB没有任何影响

从内存数据库持久化数据到RDB文件

持久化key之前，会检查是否过期，过期的key不进入RDB文件

从RDB文件恢复数据到内存数据库

数据载入数据库之前，会对key先进行过期检查，如果过期，不导入数据库（主库情况）

五、AOF对过期key的处理

过期key对AOF没有任何影响

从内存数据库持久化数据到AOF文件：

当key过期后，还没有被删除，此时进行执行持久化操作（该key是不会进入aof文件的，因为没有发生修改命令）

当key过期后，在发生删除操作时，程序会向aof文件追加一条del命令（在将来的以aof文件恢复数据的时候该过期的键就会被删掉）

AOF重写

Beim Umschreiben wird zunächst festgestellt, ob der Schlüssel abgelaufen ist.

Weitere Informationen zu Redis finden Sie im Redis-Datenbank-Tutorial Spalte.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonDetaillierte Erläuterung der Redis-Datenablaufstrategie. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!