Explication détaillée de la stratégie d'expiration des données Redis

Cet article explique brièvement le mécanisme d'expiration de Redis (recommandé : Tutoriel vidéo Redis)

Avant d'expliquer, posons une question Nous savons. que le serveur utilise souvent Redis comme cache. De nombreuses données sont temporairement mises en cache et ne peuvent pas être réutilisées pendant une longue période après avoir été utilisées (par exemple, le stockage temporaire de sessions ou le stockage uniquement des données boursières quotidiennes). des questions se poseront

Redis recyclera-t-il et nettoiera-t-il lui-même les données inutilisées ?

Si oui, comment le configurer ?

Sinon, comment éviter que l'accumulation de données n'occupe une grande quantité d'espace de stockage ?

Je n'ai pas été très approfondi avec Redis auparavant, j'ai récemment rencontré un scénario de demande dans le projet. Je dois effacer certaines données stockées dans Redis. Le but principal est de les filtrer pendant un certain temps et. supprimez les données insatisfaisantes, mais comme ça Le travail doit être effectué tous les jours, donc la charge de travail est relativement importante et elle doit être nettoyée manuellement à temps chaque jour. Plus tard, j'ai découvert qu'il existe une fonction pour. définir le délai d'expiration dans Redis, c'est-à-dire définir la fonction de délai d'expiration pour les données stockées dans la base de données Redis. La valeur peut définir un délai d'expiration.

En tant que base de données cache, c'est très pratique. C'est le mécanisme d'expiration Redis dont nous allons parler dans cet article. En fait, ce mécanisme est utilisé dans un large éventail de scénarios. Par exemple, les jetons ou certaines informations de connexion dans nos projets généraux, notamment les codes de vérification SMS, sont limités dans le temps, ou limitent le nombre de requêtes si vous suivez la base de données traditionnelle. méthode de traitement, il s'agit généralement de juger par vous-même de l'expiration, ce qui affectera sans aucun doute sérieusement les performances du projet.

1. Définir le délai d'expiration

Le traitement d'expiration par Redis des valeurs stockées​​traite en fait de la clé de la valeur, c'est-à-dire du réglage de la valeur. le temps est également un paramètre La durée de validité de la clé. Le dictionnaire Expires stocke l’heure d’expiration de toutes les clés Expires est également appelée champ d’expiration.

durée d'expiration de la clé (en secondes) - c'est la méthode la plus couramment utilisée

setex(String key, int seconds, String value) --une méthode unique aux chaînes

Remarque :

1. À l'exception de la méthode unique de définition de l'heure d'expiration de la chaîne, d'autres méthodes doivent s'appuyer sur la méthode d'expiration pour définir l'heure

2. n'est pas défini, le cache n'expirera jamais

3 Si vous définissez le délai d'expiration et souhaitez plus tard que le cache n'expire jamais, utilisez la clé persistante

1. 🎜>Généralement principal Il comprend 4 méthodes de traitement de l'expiration, dont expire en secondes et pexpire en millisecondes.

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

Remarque : l'horodatage est un horodatage Unix (par exemple : timestamp=1499788800 signifie qu'il expirera le 12/07/2017)

Les deux méthodes 1 et 2 consistent à définir un délai d'expiration, c'est-à-dire que nous La stratégie la plus couramment utilisée pour traiter les codes de vérification consiste à les configurer pour qu'ils expirent après trois ou cinq minutes, à convertir les minutes en secondes ou en millisecondes et à les stocker dans Redis.

Les deux méthodes 3 et 4 consistent à spécifier une heure d'expiration. Par exemple, l'heure d'expiration d'un coupon est un certain jour d'une certaine année, un certain mois, mais les unités sont différentes.

Prenons EXPIREAT comme exemple pour expliquer brièvement son utilisation.

Valeur de retour

Une valeur entière de 1 ou 0, comme suit :

Si le délai d'attente est défini avec succès pour la clé, renvoyez 1

Si la clé Si le délai d'attente n'existe pas ou ne peut pas être défini, 0 est renvoyé

Syntaxe

Voici la syntaxe de base de la commande EXPIREAT de Redis.

redis 127.0.0.1:6379> Expireat KEY_NAME TIME_IN_UNIX_TIMESTAMP

Exemple

Tout d'abord, créez une clé dans Redis : akey et définissez quelques valeurs dans akey.

redis 127.0.0.1:6379> SET akey redis 
OK

Définissez maintenant le délai d'expiration pour définir les clés créées à 60 secondes.

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

Les trois autres utilisations sont similaires et ne seront pas expliquées une par une ici

2. Méthode unique de chaîne

Traitement spécial. de chaînes La méthode est la commande SETEX, qui définit la valeur et le délai d'expiration de la clé spécifiée. Si la clé existe déjà, la commande SETEX remplacera l'ancienne valeur.

Valeur de retour

Renvoie OK lorsque le réglage est réussi.

Syntaxe

La syntaxe de base de la commande Redis Setex est la suivante :

redis 127.0.0.1:6379> SETEX KEY_NAME TIMEOUT VALUE

Exemple

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 stratégies d'expiration

Suppression programmée

Signification : lors de la définition du délai d'expiration de la clé, créez un minuteur pour la clé et laissez le minuteur supprimer la clé lorsque le délai d'expiration est atteint. de la clé vient. Supprimer

Avantages : Assurez-vous que la mémoire est libérée dès que possible

Inconvénients :

S'il y a de nombreuses clés expirées, la suppression de ces clés prendra un certain temps. beaucoup de temps CPU. Lorsque le temps CPU est serré, le CPU ne peut pas passer tout son temps à faire des choses importantes, il doit aussi passer du temps à supprimer ces clés

La création du timer prend du temps, si un timer est présent. créé pour chaque clé avec un délai d'expiration (il y aura un grand nombre de minuteries générées), et l'impact sur les performances sera sérieux

Personne ne l'utilise

Suppression paresseuse

Signification : La clé ne sera pas supprimée à son expiration. Chaque fois que la clé est obtenue de la base de données, vérifiez si elle a expiré. Si elle a expiré, supprimez-la et renvoyez 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（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

Lors de la réécriture, il déterminera d'abord si la clé a expiré. Les clés expirées ne seront pas réécrites dans le fichier aof

Pour plus de connaissances sur Redis, veuillez prêter attention au tutoriel de base de données Redis<.> colonne.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!