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淘汰策略利用Redis解決磁盤空間問題的自定義淘汰策略
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Redis作為一種高性能的鍵值存儲(chǔ)系統(tǒng)，常常被用于緩存、排行榜、消息隊(duì)列等場(chǎng)景。但是隨著數(shù)據(jù)量的不斷增長(zhǎng)，Redis的內(nèi)存占用率也會(huì)不斷提高，導(dǎo)致系統(tǒng)的磁盤空間不足。為了解決這個(gè)問題，我們可以利用Redis提供的淘汰策略進(jìn)行自定義，以便更精細(xì)地控制存儲(chǔ)空間的使用情況。
Redis支持以下5種淘汰策略：
1. noeviction：不進(jìn)行任何淘汰，當(dāng)內(nèi)存不足時(shí)，寫命令會(huì)報(bào)錯(cuò)。
2. volatile-lru：在設(shè)置了過期時(shí)間的KEY中，使用LRU算法淘汰。
3. volatile-ttl：在設(shè)置了過期時(shí)間的key中，優(yōu)先淘汰即將過期的。
4. volatile-random：在設(shè)置了過期時(shí)間的key中，隨機(jī)淘汰。
5. allkeys-lru：在所有鍵中，使用LRU算法淘汰。
Redis默認(rèn)的淘汰策略為volatile-lru，即：當(dāng)內(nèi)存不足時(shí)，會(huì)優(yōu)先淘汰那些設(shè)置了過期時(shí)間的鍵，并使用LRU算法淘汰。但是，默認(rèn)的淘汰策略并不滿足所有場(chǎng)景的需求。比如，如果我們的緩存鍵值對(duì)大部分都是永久性的，那么volatile-lru就沒有太大的作用了。這時(shí)候，就需要我們自定義淘汰策略。
下面，我們以淘汰過期key為例，實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的自定義淘汰策略。代碼如下：
# 導(dǎo)入redis模塊
import redis
# 創(chuàng)建redis數(shù)據(jù)庫連接
conn = redis.Redis(host='localhost', port=6379)
# 自定義函數(shù)：淘汰過期key
def expire_delete(db, n):
"""
:param db: 當(dāng)前數(shù)據(jù)庫
:param n: 每次刪除的數(shù)目
"""
key_list = db.execute_command('keys', '*') # 獲取所有鍵名
for key in key_list:
if db.ttl(key)
db.delete(key)
n -= 1
if n == 0: # 若刪除數(shù)目達(dá)到n，則退出
break
return n
# 自定義函數(shù)：選擇淘汰策略
def select_eviction_policy(db, policy_name, **kwargs):
"""
:param db: 當(dāng)前數(shù)據(jù)庫
:param policy_name: 策略名稱
:param kwargs: 策略參數(shù)
"""
if policy_name == 'expire_delete':
db.config_set('maxmemory-policy', 'noeviction') # 關(guān)閉淘汰機(jī)制
while True:
used_memory = db.info('memory')['used_memory'] # 獲取當(dāng)前內(nèi)存占用
max_memory = kwargs['max_memory'] # 最大內(nèi)存占用
if used_memory
break
expire_delete(db, kwargs['delete_num']) # 刪除過期鍵
else:
db.config_set('maxmemory-policy', policy_name)
for k, v in kwargs.items():
db.config_set(k, v)
# 設(shè)置淘汰策略
select_eviction_policy(conn, 'expire_delete', max_memory=10000000, delete_num=100)
上述代碼中，我們實(shí)現(xiàn)了一個(gè)自定義函數(shù) `expire_delete`，這個(gè)函數(shù)用于淘汰過期的key。同時(shí)，我們還實(shí)現(xiàn)了一個(gè)選擇淘汰策略的函數(shù) `select_eviction_policy`。這個(gè)函數(shù)接收3個(gè)參數(shù)：當(dāng)前數(shù)據(jù)庫、策略名稱、策略參數(shù)。目前，我們的自定義淘汰策略只有一種：`expire_delete`。這種策略不進(jìn)行任何淘汰，而是每次檢查內(nèi)存占用情況，當(dāng)內(nèi)存占用超過設(shè)定的閾值時(shí)，使用自定義的 `expire_delete` 函數(shù)來淘汰過期key。
調(diào)用 `select_eviction_policy` 函數(shù)后，Redis內(nèi)存占用情況將被監(jiān)測(cè)，當(dāng)內(nèi)存占用超過設(shè)定的最大值時(shí)，將按照自定義策略來淘汰key。這樣，我們就成功地實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的自定義淘汰策略。
需要注意的是，自定義淘汰策略需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，否則會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)期的問題。比如，當(dāng)緩存中的key大部分是永久性的時(shí)，最好不要選擇使用volatile-lru策略，因?yàn)檫@種策略會(huì)優(yōu)先淘汰那些設(shè)置了過期時(shí)間的key，而永久性的key設(shè)置過期時(shí)間是沒有意義的。因此，這種情況下，最好使用自定義淘汰策略來淘汰那些長(zhǎng)期不使用的key，以達(dá)到優(yōu)化內(nèi)存占用率的目的。
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名稱欄目：淘汰策略利用Redis解決磁盤空間問題的自定義淘汰策略（redis自定義磁盤）
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