Redis灵魂拷问系列之过期策略与数据持久化

1.redis过期策略能说一下吗

1.1 redis为什么需要过期策略

我们平常用 redis 做缓存时，可能会有一些问题：为什么有的key塞入之后就会消失，如果真的发现这样的情况，说明可能 redis 没有用对。

redis 本质上属于 内存数据库，把内存当作缓存使用，可以从图中看出，内存属于 ns 级别，可见速度是很快的。但是内存也是宝贵的，可以从几千的电脑只有 那么16、32G的内存，而可以有1T的硬盘中看出。

当内存被你不断塞入的数据给塞满，那么 redis 就会在你再次塞入数据时根据一些算法（LRU、LFU等）给你淘汰一些数据，才能保证你能存入数据

1.2 定期删除、惰性删除

redis使用 定期删除 + 惰性删除 的方式淘汰过期数据

• 定期删除：redis在定期删除（比如100ms）时，不会每次都把过期的key全部删除，而是随机抽取一些过期数据进行删除
• 惰性删除：当过期数据被访问时，redis 会进行检查，如果过期则进行删除

但是这样还是会有一些问题，如果过期数据定期删除时一直未被删除，又一直未被查询导致不走惰性删除，那么还是会一直占据着内存空间，最终导致内存占满。redis 使用 内存淘汰机制 来处理这一问题。

1.3 内存淘汰机制

redis在内存占用过多时，会自行使用一些淘汰算法，淘汰一些数据

• allkeys-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，移除最近最少使用的 key（这个是最常用的）
• volatile-lru：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，移除最近最少使用的 key（这个一般不太合适）
• volatile-ttl：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，有更早过期时间的 key 优先移除
• noeviction: 当内存不足以容纳新写入数据时，新写入操作会报错（很少用）
• allkeys-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在键空间中，随机移除某个 key（很少用）
• volatile-random：当内存不足以容纳新写入数据时，在设置了过期时间的键空间中，随机移除某个 key（很少用）

1.4 可以手写一个LRU算法吗

我们可以基于Java的数据结构 LinkedHashMap 来写一个

大致思路：创建LRUCache类，继承LinkedHashMap类，定义一个存放数据数量的阈值，编写构造器方法，使用LinkedHashMap类的构造器方法，设置初始容量、负载因子以及按访问顺序排序（true），重写removeEldestEntry()方法，设置当容量超过阈值时，会把最少访问的数据删除

class LRUCache<K, V> extends LinkedHashMap<K, V> {
    private final int CACHE_SIZE;

    /**
     * 传递进来最多能缓存多少数据
     *
     * @param cacheSize 缓存大小
     */
    public LRUCache(int cacheSize) {
        // true 表示让 linkedHashMap 按照访问顺序来进行排序，最近访问的放在头部，最老访问的放在尾部。
        super((int) Math.ceil(cacheSize / 0.75) + 1, 0.75f, true);
        CACHE_SIZE = cacheSize;
    }

    @Override
    protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K, V> eldest) {
        // 当 map中的数据量大于指定的缓存个数的时候，就自动删除最老的数据。
        return size() > CACHE_SIZE;
    }
}

2.redis持久化RDB和AOF

也不妨瞧瞧官方怎么说的：REDIS persistence

【参考链接】
1：Redis 核心篇：唯快不破的秘密
2：Redis 6.0 新特性-多线程连环13问！
3：redis中文官方网站
4：redis 数据持久化-官方网站