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Redis：實(shí)現(xiàn)高效的過期淘汰策略
Redis是一種高性能的鍵值對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)景中。Redis提供了多種過期策略，使得用戶可以根據(jù)實(shí)際需求選擇適合自身的過期淘汰策略。本文將介紹Redis常用的幾種過期策略以及如何實(shí)現(xiàn)高效的過期淘汰策略。
Redis常用的過期策略：
1. 定時(shí)過期策略：Redis將所有的KEY存儲(chǔ)到一個(gè)“過期字典”中，并根據(jù)key的過期時(shí)間建立一個(gè)時(shí)間輪，定時(shí)器每秒執(zhí)行一次，每次選取時(shí)間輪上的一個(gè)格子，將格子中的所有key取出來，遍歷這些key進(jìn)行過期判斷，并在過期的key中刪除。
2. 惰性刪除策略：Redis采用惰性刪除策略，即當(dāng)用戶獲取某個(gè)key的值時(shí)，Redis會(huì)判斷該key是否過期，如果過期則刪除，并返回空值。
3. 定期刪除策略：Redis會(huì)以固定的時(shí)間間隔遍歷所有key，進(jìn)行過期判斷，并刪除過期的key。這種策略的缺點(diǎn)是遍歷時(shí)間無法控制，有可能系統(tǒng)在高負(fù)載情況下無法及時(shí)刪除過期數(shù)據(jù)，進(jìn)而導(dǎo)致Redis崩潰。
針對(duì)上述過期策略的缺點(diǎn)，Redis提出了一種基于惰性刪除和定時(shí)過期的淘汰策略，即“秒級(jí)淘汰策略”。
秒級(jí)淘汰策略：
秒級(jí)淘汰策略的核心思想是將內(nèi)存資源的耗費(fèi)集中于最頻繁被訪問的key上，其他不常用key的淘汰將由惰性刪除和定期刪除策略完成。
實(shí)現(xiàn)秒級(jí)淘汰策略的方法是在Redis中增加一個(gè)“過期列表”，Redis會(huì)在該列表中記錄所有被刪除的key及其刪除的時(shí)間。當(dāng)用戶訪問某個(gè)key時(shí)，Redis首先判斷該key是否已過期，如果未過期，則將該key移動(dòng)到Redis的“活躍列表”中，如果已過期，則將該key從“過期列表”中刪除，并返回空值。
為了提高“過期列表”的查找效率，需要將其與“活躍列表”分離，在“過期列表”中僅記錄key和其過期時(shí)間，而將key的實(shí)際數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在“活躍列表”中，這樣可以減小“過期列表”的體積，提高其查找效率。
下面是實(shí)現(xiàn)秒級(jí)淘汰策略的代碼片段：
// 將key移動(dòng)到活躍列表
void move_to_active_list(redisobject *obj) {
// 將key放入活躍列表的頭部
listAddNodeHead(active_list, obj);
}
// 將key移動(dòng)到過期列表
void move_to_expire_list(redisObject *obj, time_t expire) {
// 將key和其過期時(shí)間存儲(chǔ)到過期字典中
dictAdd(expire_dict, obj, (void *)expire);
}
// 根據(jù)key從過期列表中刪除
int remove_from_expire_list(redisObject *obj) {
// 從過期字典中查找key，并刪除其記錄
if(dictDelete(expire_dict, obj) == DICT_OK)
return 1;
else
return 0;
}
// 檢查key是否已過期
int check_expire(redisObject *obj) {
// 從過期字典中查找key的過期時(shí)間
time_t expire = (time_t)dictGetVal(expire_dict, obj);
// 檢查當(dāng)前時(shí)間是否超過key的過期時(shí)間
if(expire
// 從活躍列表中刪除key
listDelNode(active_list, listSearchKey(active_list, obj));
// 從過期字典中刪除key
remove_from_expire_list(obj);
return 1;
}
else {
// 將key移動(dòng)到活躍列表
move_to_active_list(obj);
return 0;
}
}
// 獲取key的值
redisObject *get_value(redisDb *db, robj *key) {
// 根據(jù)key從字典中獲取對(duì)象
redisObject *obj = lookupKey(db, key, LOOKUP_NOTOUCH);
// 如果對(duì)象存在且未過期，則返回該值
if(obj && !check_expire(obj))
return obj;
else
return NULL;
}
以上代碼片段對(duì)秒級(jí)淘汰策略的實(shí)現(xiàn)做了簡(jiǎn)單的描述，具體實(shí)現(xiàn)方式可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行修改和優(yōu)化。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)和訪問模式選擇不同的過期淘汰策略，以提高Redis的性能和穩(wěn)定性。
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名稱欄目：Redis實(shí)現(xiàn)高效的過期淘汰策略（Redis的過期淘汰策略）
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