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Redis: 多線程處理KEY過期問題
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Redis是一款高性能的內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫，常被用于緩存和持久化數(shù)據(jù)等場景。然而，由于Redis所有的數(shù)據(jù)都存儲在內(nèi)存中，當(dāng)內(nèi)存不足時，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失等問題。而Redis還有一種問題就是Key的過期清理會占用大量的CPU資源，導(dǎo)致Redis性能下降。為了解決這個問題，我們可以采用多線程的方式進(jìn)行過期Key的清理工作。
Redis中，當(dāng)我們設(shè)置一個Key的過期時間時，Redis會在對應(yīng)的時間點自動將這個Key刪除。而這個清理操作是由一個專門的線程（稱為Expired Key Collector線程）來執(zhí)行的。Expired Key Collector線程會定期遍歷所有的Key，找出已過期的Key并刪除它們。這樣做的好處是保證了Redis始終能保持快速的讀寫速度，不會因為內(nèi)存不足或是大量已過期的Key導(dǎo)致Redis出現(xiàn)性能問題。但這種方式不足之處就是，在Redis所存儲的Key數(shù)量非常大時，Expired Key Collector線程的工作量也會變得非常巨大，從而導(dǎo)致CPU的使用率飆升，影響Redis的性能表現(xiàn)。
為了解決這個問題，我們可以采用多線程的方式進(jìn)行過期Key的清理工作。基本思路就是新建一個線程池來處理所有已過期的Key，將這部分工作從Expired Key Collector線程中分離出來。這樣做的好處是將工作負(fù)載分散到多個線程中，不僅降低了單個線程的工作量，也能提高Redis的并發(fā)處理能力。下面我們來看一下具體的實現(xiàn)。
我們需要一個線程池來處理過期Key的刪除。這個線程池的實現(xiàn)可以借助開源庫ThreadPool來完成。ThreadPool是一個簡單易用的C++線程池庫，支持任務(wù)隊列，自動增刪線程，任務(wù)優(yōu)先級等功能。下面是一個簡單的使用例子：
“`c++
#include
#include
using namespace std;
void Task(int value) {
cout
}
int mn() {
ThreadPool tp(4); // 創(chuàng)建4個工作線程的線程池
for (int i = 0; i
tp.enqueue(Task, i); // 添加10個任務(wù)
}
tp.shutdown(); // 等待任務(wù)完成并關(guān)閉線程池
return 0;
}
接下來，我們需要修改Redis中的Expired Key Collector線程，使它能將已過期的Key加入到線程池中。這個修改很簡單，只需要將原來的刪除操作改為添加到線程池中即可。代碼如下：
```c++
void expireIfNeeded(redisDb *db, robj *key, dictEntry *de) {
time_t now = time(NULL);
if (expireIfNeededCore(db, key, de, now)) {
// 如果Key已過期，加入線程池
ThreadPool::getInstance().enqueue(deleteKey, db, key);
}
}
我們需要編寫一個刪除Key的回調(diào)函數(shù)deleteKey，并將它添加到線程池中。這個函數(shù)的定義如下：
“`c++
void deleteKey(redisDb *db, robj *key) {
if (dbDelete(db,key)) {
// 刪除成功，發(fā)出事件通知
notifyKeyspaceEvent(NOTIFY_GENERIC,”del”,key,db->id);
touchWatchedKey(key);
}
decrRefCount(key);
}
現(xiàn)在，我們的Redis已支持多線程處理過期Key的刪除了。通過將這種方式應(yīng)用到生產(chǎn)系統(tǒng)中，我們可以極大地提高Redis的性能表現(xiàn)，保證其一直能快速可靠地處理大量的讀寫請求。
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