Redis 数据淘汰策略有哪些【面试题详解】

今天爱分享给大家带来Redis 数据淘汰策略有哪些【面试题详解】,希望能够帮助到大家。

 

6种淘汰策略

  1. volatile-lru
    从设置过期时间的数据集中挑选出最近最少使用的数据淘汰。没有设置过期时间的key不会被淘汰,这样就可以在增加内存空间的同时保证需要持久化的数据不会丢失。
  2. volatile-ttl
    除了淘汰机制采用LRU,策略上基本上与volatile-lru相似,从设置过期时间的数据集中挑选出要过期的数据淘汰,ttl值越大越有先被淘汰。
  3. volatile-random
    从已设置过期时间的数据集中任意选择数据淘汰。当内存达到限制无法写入非过期时间的数据集时,可以通过淘汰策略在主键空间中随机移除某个key。
  4. allkeys-lru
    从数据集中挑选出最近使用的数据淘汰,该策略要淘汰key面向的是全体key集合,而非过期的key集合。
  5. allkeys-random
    从数据集中选择任意数据淘汰。
  6. no-envication
    禁止驱逐数据,也就是当内存不足以容纳新入数据时,新写入操作就会报错,请求可以继续进行,线上任务也不能持续进行,采用no-envication策略可以保证数据不被丢失,这也是系统默认的一种淘汰策略。

使用举例

  • 在Redis中,数据有一部分访问频率较高,其余部分访问频率较低,或者无法预测数据的使用频率时,设置allkeys-lru是比较合适的。
  • 如果所有数据访问概率大致相等时,可以选择allkeys-random
  • 如果研发者需要通过设置不同的ttl来判断数据过期的先后顺序,此时可以选择volatile-ttl策略。
  • 如果希望一些数据能长期被保存,而一些数据可以被淘汰掉时,选择volatile-lru或volatile-random都是比较不错的。
  • 由于设置expire会消耗额外的内存,如果计划避免Redis内存在此项上的浪费,可以选用allkeys-lru 策略,这样就可以不再设置过期时间,高效利用内存了。
    Redis缓存功能,是由edis.c文件中的freeMemoryIfNeeded函数来实现的。如果maxmemry被设置,那么每次在执行命令时,该函数都会被调用来判断内存是否够用、释放内存、返回错误。如果没有足够的内存程序主逻辑将会阻止设置了REDIS_COM_DENYOOM flag的命令执行,对其返回command not allowed when used memory > ‘maxmemory’的错误消息。
    区分不同的淘汰策略选择不同的key,Redis淘汰策略主要分为LRU淘汰、TTL淘汰、随机淘汰三种机制。

LRU淘汰

LRU(Least recently used,最近最少使用)算法根据数据的历史访问记录来进行淘汰数据,其核心思想是“如果数据最近被访问过,那么将来被访问的几率也更高”。

在服务器配置中保存了 lru 计数器 server.lrulock,会定时(redis 定时程序 serverCorn())更新,server.lrulock 的值是根据 server.unixtime 计算出来进行排序的,然后选择最近使用时间最久的数据进行删除。另外,从 struct redisObject 中可以发现,每一个 redis 对象都会设置相应的 lru。每一次访问数据,会更新对应redisObject.lru。

在Redis中,LRU算法是一个近似算法,默认情况下,Redis会随机挑选5个键,并从中选择一个最久未使用的key进行淘汰。在配置文件中,按maxmemory-samples选项进行配置,选项配置越大,消耗时间就越长,但结构也就越精准。

TTL淘汰

Redis 数据集数据结构中保存了键值对过期时间的表,即 redisDb.expires。与 LRU 数据淘汰机制类似,TTL 数据淘汰机制中会先从过期时间的表中随机挑选几个键值对,取出其中 ttl ***的键值对淘汰。同样,TTL淘汰策略并不是面向所有过期时间的表中最快过期的键值对,而只是随机挑选的几个键值对。

随机淘汰

在随机淘汰的场景下获取待删除的键值对,随机找hash桶再次hash指定位置的dictEntry即可。

Redis中的淘汰机制都是几近于算法实现的,主要从性能和可靠性上做平衡,所以并不是完全可靠,所以开发者们在充分了解Redis淘汰策略之后还应在平时多主动设置或更新key的expire时间,主动删除没有价值的数据,提升Redis整体性能和空间。

人已赞赏
数据库

Redis 数据使用淘汰策略原因是什么【面试题详解】

2020-11-17 13:20:30

Java数据库

java.io.IOException: 远程主机强迫关闭了一个现有的连接[Redis] 【解决方法】

2020-11-17 14:53:54

0 条回复 A文章作者 M管理员
    暂无讨论,说说你的看法吧