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在Redis中，内存的大小是有限的，所以为了防止内存饱和，需要实现某种键淘汰策略。主要有两种方法，一种是当Redis内存不足时所采用的内存释放策略。另一种是对过期key进行删除的策略，也可以在某种程度上释放内存。

Redis采用的默认内存释放策略是noeviction-不删除，达到最大内存时，如需更多内存（存入数据），则操作报错；默认的过期key删除策略则是惰性删除+定期删除的方案；

1 Redis内存淘汰策略

Redis的maxmemory参数用于指定 Redis 能使用的最大内存，既可以在 redis.conf 配置文件中设置（单位Byte），也可以在运行过程中通过 CONFIG SET 命令动态修改。

将 maxmemory 设置为0，或者没有设置该参数，则表示不进行内存限制。但对32位系统来说有一个隐性的限制条件是最多使用 3GB 内存，64位系统则无限制。

当达到内存限制时（maxmemory），Redis 将尝试根据选择的淘汰策略删除一部分key。淘汰可以在redis.conf中配置maxmemory-policy属性，或者通过config set maxmemory-policy命令动态的配置。

Redis的默认策略为noeviction，支持的策略有8种:

LRU (Least recently used) 最近最少使用，如果数据最近被访问过，那么将来被访问的几率也更高，也就不会被淘汰。也就是优先淘汰最长时间未被使用的数据，这个主要针对的是访问时间，可能存在某些key值在前一段时间访问很频繁，但是最近没被访问，从而被 LRU 算法删除。Java中可以通过继承LinkedHashMap快速实现一个LUR Cache，此前我们学习过了。

LFU (Least frequently used) 最不经常使用，如果一个数据在最近一段时间内使用次数很少，那么在将来一段时间内被使用的可能性也很小，就会被淘汰。也就是优先淘汰一定时期内被访问次数最少的数据，这个主要针对的是访问频率，可能存在某些 key 值在前一段时间访问很频繁，但是最近一段时间访问比较少，从而被 LRU 算法删除。

2 Redis过期key删除策略

常见的过期数据删除策略如下：

1. 定时删除

   1. 在设置key的过期时间的同时，创建一个定时器，让定时器在key的过期时间来临时，立即执行对key的删除操作；
   2. 定时删除操作对于内存来说是友好的，内存不需要操作，而是通过使用定时器，可以保证尽快的将过期key删除，但是对于CPU来说不是友好的，如果过期key比较多的话，起的定时器也会比较多，每一个定时器会占用到CPU的资源；

2. 惰性删除

   1. 不管key有没有过期都不主动删除，但是每次从键空间中获取键值时，都检查取得的key的过期时间，如果过期的话，返回null，然后删除key即可；
   2. 惰性操作对于CPU来说是友好的，过期key只有在程序读取时判断是否过期才删除掉，而且也只会删除这一个过期键，但是对于内存来说是不友好的，如果多个key都已经过期了，而这些key又恰好没有被访问，那么这部分的内存就都不会被释放出来；

3. 定期删除

   1. 每隔一段时间，程序就对数据库进行一次检查，删除掉过期key；
   2. 定期删除是上面两种方案的折中方案，每隔一段时间来删除过期key，并通过限制删除操作执行的时长和频率来减少删除操作对CPU时间的影响，除此之外，还有效的减少内存的浪费；但是该策略的难点在于间隔时长，这个需要根据自身业务情况来进行设置，并且可能由于扫描不及时，导致过期的key也被返回。

目前，Redis采用的是惰性删除+定期删除的方案；Redis 的定期扫描只会扫描设置了过期时间的键，Redis 通过一个单独的过期字典expires（可以看作是 hash 表）来保存设置了过期时间的数据过期的时间，所以不会出现扫描所有键的情况，即使如此，redis也是默认是每隔 100ms 就随机抽取过期字典中的 key，检查其是否过期，如果过期就删除。如果不定时随机抽查而是全部扫描，那么将可能有很长的时间导致服务对外不可用，这是无异于一场灾难。

由于是随机扫描，那么对于已经过期但没有被扫描到的key怎么办呢，没关系，还有惰性删除，在获取某个 key 的时候，Redis 会检查一下 ，这个 key 如果设置了过期时间那么是否过期了？如果过期了此时就会删除，返回null。

过期字典dict的key是一个指针，这个指针指向键空间中的某个key对象（也即是某个数据库键）。过期字典的值是一个long long类型的整数，这个整数保存了key所指向的数据库key的过期时间——一个毫秒精度的UNIX时间戳。在实际中，键空间的key和过期字典的key都指向同一个key对象，所以不会出现任何重复对象，也不会浪费任何空间。

typedef struct redisDb {
    dict *dict; //键空间，存放所有的key-value键值对
    dict *expires; //设置了过期时间的key到它的过期时间的键值对
} redisDb;
复制代码

PERSIST命令在过期字典中查找给定的key，并解除key和值（过期时间）在过期字典中的关联。