Redis Expire 原理

简介

为给定的key设置生存时间（timeout），当key过期时，这个key就会自动地被删掉。在 Redis 术语中，一个关联了timeout的key经常称为“易失的”（volatile）。

在Redis中只有删除/覆盖一个key才能修改其timeout，比如：DEL、SET、GETSET和所有的存储（*STORE）命令。这意味着仅修改值而不用一个新的key来替代的话，timeout是不会改变的，比如：INCR、LPUSH、HSET。

另外，也可以使用PERSIST命令将timeout移除，使其变成给一个永久的key。如果是RENAME一个key，则其timeout在rename前后是一致的。比如：RENAME KeyB KeyA，则无论原始的KeyA是否带timeout，它都会被删掉，而KeyB改名为KeyA后继续保留KeyB的timeout。

返回值：

• 1：成功设置了timeout
• 0：key不存在

更新生存时间

对一个已经带有timeout的key执行EXPIRE命令，可以为它指定新的生存时间。

时间精度

在Redis 2.4中，过期时间的延迟在1秒内，也就是说即使key过期了仍可能在最后的一秒内被访问到。而在Redis 2.6以后，过期时间的精度降低到1毫秒。

过期与持久

一个key的过期时间信息是以绝对的Unix时间戳存储的，这意味着即使Redis实例没有启动，时间照常流逝。

为了让过期时间正常工作，服务器的时间必须正确设置。如果我们在两台时间不同步的服务器上移动RDB文件，那么可能会发生一些有趣的事情（比如在载入过程中，key已经过期了）。

即使在一台持续运行的服务器上，时间的设置也很重要。比如我们设置一个key的timeout为1000s，然后把服务器的时间改为将来的2000s后，那么这个key也会立即过期。

如何过期

Redis中一个key过期删除主要有两种方式：被动（passive way）和主动（active way）。

被动删除

当客户端尝试查询某个key，然后发现这个key的timeout已经过期了，则这个key会被删除，并返回空。

主动删除

对于那些从未被查询的key，即便它们已经过期，被动方式也无法清除。因此Redis会周期性地随机测试一些key，已过期的key将会被删掉。Redis每秒会进行10次操作，具体的流程：

1. 随机测试 20 个带有timeout信息的key；
2. 删除其中已经过期的key；
3. 如果超过25%的key被删除，则重复执行步骤1；

这是一个简单的概率算法（trivial probabilistic algorithm），基于假设我们随机抽取的key代表了全部的key空间。

Replica和AOF

为了取得一致的行为而避免牺牲一致性（consistency），当一个key过期时，DEL操作会同步到AOF文件和所有关联的Slave实例。按这种方式，key的过期操作都是在Master实例上集中处理，所以就不会有一致性错误。

然而，尽管Slaves并不会独立地删除过期的key（而是等待从Master传来的DEL操作），Slaves仍然保存着每个key的全部状态信息。因此当一个Slave被选举为Master后，它仍然能够独立地删除过期地Key，跟正常的Master一样。