redis學習（五） redis過期時間
redis過期時間
1.redis過期時間介紹
有時候我們並不希望redis的key一直存在。例如快取，驗證碼等資料，我們希望它們能在一定時間內自動的被銷燬。redis提供了一些命令，能夠讓我們對key設定過期時間，並且讓key過期之後被自動刪除。
2.redis過期時間相關命令
1.EXPIRE PEXPIRE
EXPIRE 介面定義：EXPIRE key "seconds"
介面描述：設定一個key在當前時間"seconds"(秒)之後過期。返回1代表設定成功，返回0代表key不存在或者無法設定過期時間。
PEXPIRE
介面描述：設定一個key在當前時間"milliseconds"(毫秒)之後過期。返回1代表設定成功，返回0代表key不存在或者無法設定過期時間。
2.EXPIREAT PEXPIREAT
EXPIREAT 介面定義：EXPIREAT key "timestamp"
介面描述：設定一個key在"timestamp"(時間戳(秒))之後過期。返回1代表設定成功，返回0代表key不存在或者無法設定過期時間。
PEXPIREAT 介面定義：PEXPIREAT key "milliseconds-timestamp"
介面描述：設定一個key在"milliseconds-timestamp"(時間戳(毫秒))之後過期。返回1代表設定成功，返回0代表key不存在或者無法設定過期時間
3.TTL PTTL
TTL 介面定義：TTL key
介面描述：獲取key的過期時間。如果key存在過期時間，返回剩餘生存時間(秒)；如果key是永久的，返回-1；如果key不存在或者已過期，返回-2。
PTTL 介面定義：PTTL key
介面描述：獲取key的過期時間。如果key存在過期時間，返回剩餘生存時間(毫秒)；如果key是永久的，返回-1；如果key不存在或者已過期，返回-2。
4.PERSIST
PERSIST 介面定義：PERSIST key
介面描述：移除key的過期時間，將其轉換為永久狀態。如果返回1，代表轉換成功。如果返回0，代表key不存在或者之前就已經是永久狀態。
5.SETEX
SETEX 介面定義：SETEX key "seconds" "value"
介面描述：SETEX在邏輯上等價於SET和EXPIRE合併的操作，區別之處在於SETEX是一條命令，而命令的執行是原子性的，所以不會出現併發問題。
3.redis如何清理過期key
redis出於效能上的考慮，無法做到對每一個過期的key進行即時的過期監聽和刪除。但是redis提供了其它的方法來清理過期的key。
1.被動清理
當用戶主動訪問一個過期的key時，redis會將其直接從記憶體中刪除。
2.主動清理
在redis的持久化中，我們知道redis為了保持系統的穩定性，健壯性，會週期性的執行一個函式。在這個過程中，會進行之前已經提到過的自動的持久化操作，同時也會進行記憶體的主動清理。
在記憶體主動清理的過程中，redis採用了一個隨機演算法來進行這個過程：簡單來說，redis會隨機的抽取N(預設100)個被設定了過期時間的key，檢查這其中已經過期的key，將其清楚。同時，如果其中已經過期的key超過了一定的百分比M(預設是25)，則將繼續執行一次主動清理，直至過期key的百分比在概率上降低到M一下。
3.記憶體不足時觸發主動清理
在redis的記憶體不足時，也會觸發主動清理。
4.redis記憶體不足時的策略
redis是一個基於記憶體的資料庫，如果儲存的資料量很大，達到了記憶體限制的最大值，將會出現記憶體不足的問題。redis允許使用者通過配置maxmemory-policy引數，指定redis在記憶體不足時的解決策略。
1.volatile-lru 使用LRU演算法刪除一個鍵(只針對設定了過期時間的key
2.allkeys-lru 使用LRU演算法刪除一個鍵
3.volatile-lfu 使用LFU演算法刪除一個鍵(只針對設定了過期時間的鍵)
4.allkeys-lfu 使用LFU演算法刪除一個鍵
5.volatile-random 隨機刪除一個鍵(只針對設定了過期時間的鍵)
6.allkeys-random 隨機刪除一個鍵
7.volatile-ttl 刪除最早過期的一個鍵
8.noeviction 不刪除鍵，返回錯誤資訊(redis預設選項)
對於只針對設定了過期時間的鍵進行刪除的策略，在所有的可被刪除的鍵(非永久的鍵)都被刪除時記憶體依然不足，將會丟擲錯誤。
其中，LRU演算法--->最近最少使用演算法，較為注重於時間；LFU演算法--->最近最不常用演算法，較為注重於被訪問頻率。redis的記憶體置換演算法和作業系統中的記憶體置換演算法類似，就不在這裡展開了。
5.redis過期時間總結
redis的過期時間還有許多的細節值得去深入瞭解，例如持久化時對過期時間的處理，redis週期性的常規操作等等，只有這樣才能更準確的定位問題，解決問題。而想進一步的理解這些知識，除了仔細的思考外，最好的辦法就是通過閱讀原始碼，理解redis的底層執行原理。但是這一目標對於現在的我來說難度過大，希望通過不斷的學習，將來的我能夠做到這一點。