redis学习（五） redis过期时间

redis过期时间

1.redis过期时间介绍

有时候我们并不希望 redis 的key一直存在。例如缓存，验证码等数据，我们希望它们能在一定时间内自动的被销毁。redis提供了一些命令，能够让我们对key设置过期时间，并且让key过期之后被自动删除。

2.redis过期时间相关命令

1.EXPIRE PEXPIRE

EXPIRE接口定义：EXPIRE key "seconds"

接口描述：设置一个key在当前时间"seconds"(秒)之后过期。返回1代表设置成功，返回0代表key不存在或者无法设置过期时间。

PEXPIRE接口定义：PEXPIRE key "milliseconds"

接口描述：设置一个key在当前时间"milliseconds"(毫秒)之后过期。返回1代表设置成功，返回0代表key不存在或者无法设置过期时间。

2.EXPIREAT PEXPIREAT

EXPIREAT接口定义：EXPIREAT key "timestamp"

接口描述：设置一个key在"timestamp"(时间戳(秒))之后过期。返回1代表设置成功，返回0代表key不存在或者无法设置过期时间。

PEXPIREAT接口定义：PEXPIREAT key "milliseconds-timestamp"

接口描述：设置一个key在"milliseconds-timestamp"(时间戳(毫秒))之后过期。返回1代表设置成功，返回0代表key不存在或者无法设置过期时间

3.TTL PTTL

TTL接口定义：TTL key

接口描述：获取key的过期时间。如果key存在过期时间，返回剩余生存时间(秒)；如果key是永久的，返回-1；如果key不存在或者已过期，返回-2。

PTTL接口定义：PTTL key

接口描述：获取key的过期时间。如果key存在过期时间，返回剩余生存时间(毫秒)；如果key是永久的，返回-1；如果key不存在或者已过期，返回-2。

4.PERSIST

PERSIST接口定义：PERSIST key

接口描述：移除key的过期时间，将其转换为永久状态。如果返回1，代表转换成功。如果返回0，代表key不存在或者之前就已经是永久状态。

5.SETEX

SETEX接口定义：SETEX key "seconds" "value"

接口描述：SETEX在逻辑上等价于SET和EXPIRE合并的操作，区别之处在于SETEX是一条命令，而命令的执行是原子性的，所以不会出现并发问题。

3.redis如何清理过期key

redis出于性能上的考虑，无法做到对每一个过期的key进行即时的过期监听和删除。但是redis提供了其它的方法来清理过期的key。

1.被动清理

当用户主动访问一个过期的key时，redis会将其直接从内存中删除。

2.主动清理

在redis的持久化中，我们知道redis为了保持系统的稳定性，健壮性，会周期性的执行一个函数。在这个过程中，会进行之前已经提到过的自动的持久化操作，同时也会进行内存的主动清理。

在内存主动清理的过程中，redis采用了一个随机算法来进行这个过程：简单来说，redis会随机的抽取N(默认100)个被设置了过期时间的key，检查这其中已经过期的key，将其清楚。同时，如果其中已经过期的key超过了一定的百分比M(默认是25)，则将继续执行一次主动清理，直至过期key的百分比在概率上降低到M一下。

3.内存不足时触发主动清理

在redis的内存不足时，也会触发主动清理。

4.redis内存不足时的策略

redis是一个基于内存的数据库，如果存储的数据量很大，达到了内存限制的最大值，将会出现内存不足的问题。redis允许用户通过配置maxmemory-policy参数，指定redis在内存不足时的解决策略。

1. volatile-lru 使用LRU算法删除一个键(只针对设置了过期时间的key

2. allkeys-lru 使用LRU算法删除一个键

3. volatile-lfu 使用LFU算法删除一个键(只针对设置了过期时间的键)

4. allkeys-lfu 使用LFU算法删除一个键

5. volatile-random 随机删除一个键(只针对设置了过期时间的键)

6. allkeys-random 随机删除一个键

7. volatile-ttl 删除最早过期的一个键

8. noeviction 不删除键，返回错误信息(redis默认选项)

对于只针对设置了过期时间的键进行删除的策略，在所有的可被删除的键(非永久的键)都被删除时内存依然不足，将会抛出错误。

其中，LRU算法--->最近最少使用算法，较为注重于时间；LFU算法--->最近最不常用算法，较为注重于被访问频率。redis的内存置换算法和操作系统中的内存置换算法类似，就不在这里展开了。

5.redis过期时间总结

redis的过期时间还有许多的细节值得去深入了解，例如持久化时对过期时间的处理，redis周期性的常规操作等等，只有这样才能更准确的定位问题，解决问题。而想进一步的理解这些知识，除了仔细的思考外，最好的办法就是通过阅读源代码，理解redis的底层运行原理。但是这一目标对于现在的我来说难度过大，希望通过不断的学习，将来的我能够做到这一点。