Redis中的数据特征

Redis入门到精通(十四)——三种过期数据删除策略、过期数据的底层存储结构、定时删除和惰性删除、定期删除、删除策略的对比、数据逐出策略

当指令太多的情况下,CPU的压力会过大,那么先不做清除数据的操作,等到空闲时间再来操作

数据删除策略

1.定时删除
2.惰性删除
3.定期删除

一、过期数据的底层存储结构

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数据删除策略的目标

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二、定时删除和惰性删除

定时删除

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惰性删除

数据到达过期时间,不做处理,等下次访问该数据的时候再来删除,来请求数据:
    1.如果发现为过期,返回数据
    2.发现已过期,删除过期数据,返回不存在。在任何获取数据操作之前,都会执行expirelfNeeded()函数来检查数据是否过期

优点:节约CPU性能,发现必须删除的时候才删除
缺点:内存压力很大,出现长期占用内存的数据

总结:用存储空间换区处理器性能(拿空间换时间)

三、定期删除

activeExpireCycle()函数对每个expires(数据库)逐一进行检测
对每个数据库检测时,随机挑选W个key检测
    1.如果key超时,删除key
    2.如果一轮中删除key的数量>W*25%,循环该过程(继续挑选w个key检测)
    3.如果一轮中删除key的数量<=W*25%,检查下一个数据库,一直这样循环
    4.W取值=ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_LOOKUPS_PER_LOOP属性值
参数current_db用于记录activeExpireCyle()进入哪个数据库执行,如果activeExpireCycle()执行时间到期,下次从current_db继续向下执行

Redis入门到精通(十四)——三种过期数据删除策略、过期数据的底层存储结构、定时删除和惰性删除、定期删除、删除策略的对比、数据逐出策略

周期性轮询redis库中的时效性数据,采取随机抽取的策略,利用过期数据占比的方式控制删除频度

特点1:CPU性能占用设置有峰值,检测频度可以自定义设置       #查询方法:info server的hz字段
特点2:内存压力不是很大,长期占用内存的冷数据会被持续清理

总结:周期性抽查存储空间(随机抽查,重点抽查)

四、删除策略对比

1.定时删除     节约内存,无占用   不分时段占用CPU资源,频度高        拿时间换空间
2.惰性删除      内存占用严重        延时执行,CPU利用率高                拿空间换时间
3.定期删除     内存定期随机删除   每秒花费固定的CPU资源维护内存    随机抽查,重点抽查

一般都是使用惰性删除和定期删除

五、数据逐出策略(内存不足时触发)

Redis使用内存存储数据,在执行每一个命令前,会调用freeMemorylfNeeded()检测内存是否充足。
如果内存不满足新加入数据的最低存储要求,redis要临时删除一些数据为当前指令清理存储空间。清理数据的策略称为逐出算法。 注意:逐出数据过程不是100
%能够清理出足够的可使用的内存空间,如果不成功则反复执行。当对所有数据尝试完毕后,如果不能达到内存清理的要求,将出现错误信息。

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影响数据逐出的相关配置

设置最大可使用内存     
maxmemory      #占用物理内存的比例,默认值为0,表示不限制。生产环境中根据需求设定,通常设置在50%以上。

每次随机选取待删除数据的个数
maxmemory-samples    #选取数据时并不会全库扫描,导致严重的性能消耗,降低读写性能。因此采用随机获取数据的方式作为待检测删除数据

选择删除策略
maxmemory-policy     #达到最大内存后,对被挑选出来的数据进行删除的方式

注意:一般是使用检测易失数据

检测易失数据(可能会过期的数据集server.db[i].expires)
1.volatile-lru:挑选最近最早使用的数据淘汰
2.volatile-lfu:挑选最近使用次数最少的数据淘汰
3.volatile-ttl:挑选将要过期的数据淘汰
4.volatile-random:任意选择数据淘汰

检测全库数据(所有数据server.db[i].dict)
5.allkeys-lru:挑选最近最早使用的数据淘汰
6.allkeys-lfu:挑选最近使用次数最少的数据淘汰
7.allkeys-random:任意选择数据淘汰

放弃数据驱逐
8.no-enviction(驱逐):禁止驱逐数据(redis4.0中默认策略),会引发错误OOM

maxmemory-policy  volatile-lru

 三种数据逐出策略:

FIFO(First In First Out):先进先出,淘汰最先进来的页面,新进来的页面最迟被淘汰,符合队列
LRU(Least recently used):最近最少使用,淘汰最近不使用的页面
LFU(Least frequently used):最近使用次数最少,淘汰最少使用的页面