Redis 设置键过期时间的命令

/**
* 将key 的值设置为 value，并将 key 的过期时间设为 seconds (以秒为单位)。
* 只适用于String对象
*/
SETEX key seconds value 

/**
* 这个命令和 SETEX 命令相似，但它以毫秒为单位设置 key 的生存时间，
* 而不是像 SETEX 命令那样，以秒为单位。
* 只适用于String对象
*/
PSETEX key milliseconds value

//将键 key 的生存时间设置为 seconds 秒
EXPIRE key seconds    
    
//将键 key 的生存时间设置为 milliseconds 毫秒
PEXPIRE key milliseconds 
    
//将键 key 的过期时间设定为 timestemp 指定的秒数时间戳
EXPIREAT key timestemp 
    
//将键 key 的过期时间设定为 milliseconds-timestemp 指定的秒数时间戳
PEXPIREPAT key milliseconds-timestemp 
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  以上六种设置键过期的方式，其中 SETEX 和 PSETEX两个命令只适用于字符串对象，其他4个命令适用于所有键类型。虽然有很多不同的命令可以设置键过期，但是最终其他的命令都会被转为通过 PEXPIREPAT 命令实现。

过期键删除策略

  通过设置键的过期时间，可以判断某个时间点一个键是否过期。对于已过期的键，还需要将其删除，删除的策略有三种：

  • 定时删除：在设置键的过期时间时，创建一个定时器，让定时器在键过期的时候，立即执行对键的删除操作。
    • 优点：对内存最友好，应删尽删
    • 缺点：对CPU不友好，在过期键较多的情况下，定时器会占用太多的CPU资源
  • 惰性删除：放任过期键不管，每次从键空间中获取键时，都检查取得的键是否过期，如果过期则将其删除并返回nil，如果键不过期则返回键。
    • 优点：对CPU友好，只在用到键的时候才判断是否过期
    • 缺点：对内存不友好，如果一个过期键没有再被用到，也就会一直留在内存中
  • 定期删除：每隔一段时间，程序就对数据库进行一次检查，删除里面的过期键。
    • 对定时删除和定期删除进行整合和折中，同时减轻CPU和内存的消耗
    • 难点：如何确定删除操作执行的时长和频率，执行得太频繁或者执行时间太长会退化为定时删除，执行得太少则退化为惰性删除

Redis 过期键删除策略

  Redis 中采用惰性删除和定期删除配合的策略，实现合理使用CPU时间和避免浪费内存空间之间取得平衡。

Redis 中，对于设置了过期时间的键，每次读写键时都会调用expireNeeded函数判断键是否过期。

惰性删除策略模式如下：

惰性删除策略.png

定期删除策略

  • 每隔一段时间，Redis会用规定的时间片段，从指定数据库中取出一定数量的键进行检查是否过期
  • 使用 current_db 记录当前的检查的数据库（一个Redis服务器中可以有多个数据库，通过 select 命令指定当前使用的数据库）
  • 当所有数据库都被检查一遍之后，current_db 被设置为0，下一次从0号数据库开始重新检查