Redis监听过期的key实现流程详解

标题：Redis监听过期的key实现流程详解

什么是Redis过期key机制

Redis是一种内存数据库，对于内存这个资源，我们肯定是要最大化利用的。Redis对于过期key的机制，能够自动判断某个key是否过期，对于过期key进行删除，及时释放内存资源。

Redis过期机制的实现方式

Redis内部实现了一个定时任务，每隔一段时间就会查找是否有过期的key，进行删除操作。这个定时任务是由serverCron函数实现的。

而对于主动删除一个key，Redis使用的是惰性删除方式，只有在key被查询时，才会进行删除。而对于一些设置了过期时间的key，又不能一直检查它是否过期，因此Redis采用了另外一种方式，那就是设置一个定时器，让这个key在过期时自动删除。

当一个key被设置了过期时间后，Redis会将它添加到一个过期字典里面，在过期时间到达之后，Redis会检查这个key是否过期，如果过期就会把它删除。

Redis监听过期key实现方式

当我们使用Redis过期机制删除key时，它并不是实时删除，而是延迟删除。那么在这段时间内，我们如何知道key是否已经被删除呢？

Redis为我们提供了监听过期事件的功能。我们可以为Redis设置监听，当key过期时，Redis会回调我们所设置的函数。具体操作如下：

1. 在Redis中使用config set notify-keyspace-events Ex命令，开启键空间事件通知。

$ redis-cli 
redis 127.0.0.1:6379> config set notify-keyspace-events Ex

1. 使用Redis的Psubscribe命令，监听key过期事件。

$ redis-cli 
redis 127.0.0.1:6379> Psubscribe '__keyevent@0__:expired'

这里的__keyevent@0__:expired表示监听数据库0中key过期事件。

1. 设置一个过期时间为10s的key，并在回调函数中输出过期的key名称。

import redis

r = redis.Redis(host='127.0.0.1', port=6379, db=0)

def callback(event):
    print(event)

p = r.pubsub()
p.psubscribe(**{'__keyspace@0__:test': callback})
r.set('test', 'value')
r.expire('test', 10)

当运行以上代码后，程序会等待10s，等待key过期，过期后，会在控制台输出test这个key的名称。

示例2

为了更好的理解Redis监听过期key实现方式，下面通过一个实际应用场景来展示如何使用Redis监听过期key。

假设我们有一个电商网站，用户登录后进行订单支付，后台需要有一个过期时间检查机制，防止用户支付后过长时间不返回页面导致支付失效，用户需要重新下单。

下面是一个使用Redis监听过期key方式的示例代码：

import redis
import time

r = redis.Redis(host='127.0.0.1', port=6379, db=0)

def check_expire(order_id):
    if r.exists(order_id):
        return True
    else:
        return False

def callback(event):
    order_id = event.split(':')[-1]
    if not check_expire(order_id):
        print('支付已超时，请重新下单！')

r.psubscribe(**{'__keyspace@0__:order:*': callback})

while True:
    # 模拟轮询订单支付状态
    time.sleep(5)
    print('轮询订单支付状态...')

在以上代码中，我们使用Redis实现了一个检查订单是否超时的机制。通过设置Redis过期时间，当订单超时时，Redis会回调我们设置的函数，函数中我们可以进行相应的业务逻辑操作，比如提示用户重新下单。

总结

通过以上的详细讲解，我们了解了Redis过期key机制的实现方式，以及如何使用Redis监听过期key的步骤、方法和代码示例。当我们需要使用Redis时，可以更好的理解和使用这些功能，实现我们需要的业务逻辑。