在Redis中設(shè)置了過期時間的Key，需要注意哪些問題？

熟悉Redis的同學(xué)應(yīng)該知道，Redis的每個Key都可以設(shè)置一個過期時間，當(dāng)達到過期時間的時候，這個key就會被自動刪除。

在為key設(shè)置過期時間需要注意的事項

1、 DEL/SET/GETSET等命令會清除過期時間

在使用DEL、SET、GETSET等會覆蓋key對應(yīng)value的命令操作一個設(shè)置了過期時間的key的時候，會導(dǎo)致對應(yīng)的key的過期時間被清除。

//設(shè)置mykey的過期時間為300s
127.0.0.1:6379>?set?mykey?hello?ex?300
OK
//查看過期時間
127.0.0.1:6379>?ttl?mykey
(integer)?294
//使用set命令覆蓋mykey的內(nèi)容
127.0.0.1:6379>?set?mykey?olleh
OK
//過期時間被清除
127.0.0.1:6379>?ttl?mykey
(integer)?-1

2、INCR/LPUSH/HSET等命令則不會清除過期時間

而在使用INCR/LPUSH/HSET這種只是修改一個key的value，而不是覆蓋整個value的命令，則不會清除key的過期時間。

INCR：

//設(shè)置incr_key的過期時間為300s
127.0.0.1:6379>?set?incr_key?1?ex?300
OK
127.0.0.1:6379>?ttl?incr_key
(integer)?291
//進行自增操作
127.0.0.1:6379>?incr?incr_key
(integer)?2
127.0.0.1:6379>?get?incr_key
"2"
//查詢過期時間，發(fā)現(xiàn)過期時間沒有被清除
127.0.0.1:6379>?ttl?incr_key
(integer)?277

LPUSH：

//新增一個list類型的key，并添加一個為1的值
127.0.0.1:6379>?LPUSH?list?1
(integer)?1
//為list設(shè)置300s的過期時間
127.0.0.1:6379>?expire?list?300
(integer)?1
//查看過期時間
127.0.0.1:6379>?ttl?list
(integer)?292
//往list里面添加值2
127.0.0.1:6379>?lpush?list?2
(integer)?2
//查看list的所有值
127.0.0.1:6379>?lrange?list?0?1
1)?"2"
2)?"1"
//能看到往list里面添加值并沒有使過期時間清除
127.0.0.1:6379>?ttl?list
(integer)?252

3、PERSIST命令會清除過期時間

當(dāng)使用PERSIST命令將一個設(shè)置了過期時間的key轉(zhuǎn)變成一個持久化的key的時候，也會清除過期時間。

127.0.0.1:6379>?set?persist_key?haha?ex?300
OK
127.0.0.1:6379>?ttl?persist_key
(integer)?296
//將key變?yōu)槌志没?/span>
127.0.0.1:6379>?persist?persist_key
(integer)?1
//過期時間被清除
127.0.0.1:6379>?ttl?persist_key
(integer)?-1

4、使用RENAME命令，老key的過期時間將會轉(zhuǎn)到新key上

在使用例如：RENAME KEY_A KEY_B命令將KEY_A重命名為KEY_B，不管KEY_B有沒有設(shè)置過期時間，新的key KEY_B將會繼承KEY_A的所有特性。

//設(shè)置key_a的過期時間為300s
127.0.0.1:6379>?set?key_a?value_a?ex?300
OK
//設(shè)置key_b的過期時間為600s
127.0.0.1:6379>?set?key_b?value_b?ex?600
OK
127.0.0.1:6379>?ttl?key_a
(integer)?279
127.0.0.1:6379>?ttl?key_b
(integer)?591
//將key_a重命名為key_b
127.0.0.1:6379>?rename?key_a?key_b
OK
//新的key_b繼承了key_a的過期時間
127.0.0.1:6379>?ttl?key_b
(integer)?248

這里篇幅有限，我就不一一將key_a重命名到key_b的各個情況列出來，大家可以在自己電腦上試一下key_a設(shè)置了過期時間，key_b沒設(shè)置過期時間這種情況。

5、使用EXPIRE/PEXPIRE設(shè)置的過期時間為負數(shù)或者使用EXPIREAT/PEXPIREAT設(shè)置過期時間戳為過去的時間會導(dǎo)致key被刪除

EXPIRE：

127.0.0.1:6379>?set?key_1?value_1
OK
127.0.0.1:6379>?get?key_1
"value_1"
//設(shè)置過期時間為-1
127.0.0.1:6379>?expire?key_1?-1
(integer)?1
//發(fā)現(xiàn)key被刪除
127.0.0.1:6379>?get?key_1
(nil)

EXPIREAT：

127.0.0.1:6379>?set?key_2?value_2
OK
127.0.0.1:6379>?get?key_2
"value_2"
//設(shè)置的時間戳為過去的時間
127.0.0.1:6379>?expireat?key_2?10000
(integer)?1
//key被刪除
127.0.0.1:6379>?get?key_2
(nil)

6、EXPIRE命令可以更新過期時間

對一個已經(jīng)設(shè)置了過期時間的key使用expire命令，可以更新其過期時間。

//設(shè)置key_1的過期時間為100s
127.0.0.1:6379>?set?key_1?value_1?ex?100
OK
127.0.0.1:6379>?ttl?key_1
(integer)?95
//更新key_1的過期時間為300s
127.0.0.1:6379>?expire?key_1?300
(integer)?1
127.0.0.1:6379>?ttl?key_1
(integer)?295

在Redis2.1.3以下的版本中，使用expire命令更新一個已經(jīng)設(shè)置了過期時間的key的過期時間會失敗。并且對一個設(shè)置了過期時間的key使用LPUSH/HSET等命令修改其value的時候，會導(dǎo)致Redis刪除該key。

Redis的過期策略

那你有沒有想過一個問題，Redis里面如果有大量的key，怎樣才能高效的找出過期的key并將其刪除呢，難道是遍歷每一個key嗎？假如同一時期過期的key非常多，Redis會不會因為一直處理過期事件，而導(dǎo)致讀寫指令的卡頓。

這里說明一下，Redis是單線程的，所以一些耗時的操作會導(dǎo)致Redis卡頓，比如當(dāng)Redis數(shù)據(jù)量特別大的時候，使用keys * 命令列出所有的key。

實際上Redis使用懶惰刪除+定期刪除相結(jié)合的方式處理過期的key。

懶惰刪除

所謂懶惰刪除就是在客戶端訪問該key的時候，redis會對key的過期時間進行檢查，如果過期了就立即刪除。

這種方式看似很完美，在訪問的時候檢查key的過期時間，不會占用太多的額外CPU資源。但是如果一個key已經(jīng)過期了，如果長時間沒有被訪問，那么這個key就會一直存留在內(nèi)存之中，嚴重消耗了內(nèi)存資源。

定期刪除

定期刪除的原理是，Redis會將所有設(shè)置了過期時間的key放入一個字典中，然后每隔一段時間從字典中隨機一些key檢查過期時間并刪除已過期的key。

Redis默認每秒進行10次過期掃描：

1. 從過期字典中隨機20個key

2. 刪除這20個key中已過期的

3. 如果超過25%的key過期，則重復(fù)第一步

同時，為了保證不出現(xiàn)循環(huán)過度的情況，Redis還設(shè)置了掃描的時間上限，默認不會超過25ms。

參考資料

https://redis.io/commands/expire#expire-accuracy

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