深入解析Redis的过期策略与淘汰策略：原理与实践

Redis作为高性能的键值存储系统，其内存管理机制至关重要。当内存不足时，Redis通过过期策略（Expiration Policy）和淘汰策略（Eviction Policy）来清理数据，确保系统稳定运行。本文将详细解析这两种策略的工作原理、配置方式及适用场景。

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1. Redis的过期策略（Expiration Policy）

Redis允许为键设置过期时间（TTL），到期后自动删除。其实现依赖以下两种机制：

（1）被动过期（惰性删除）

• 原理：当客户端访问某个键时，Redis会检查该键是否过期，若过期则立即删除。
• 优点：节省CPU资源，仅在访问时触发删除操作。
• 缺点：若键长期不被访问，可能导致内存浪费（内存泄漏）。

（2）主动过期（定期删除）

• 原理：Redis默认每100ms随机抽取部分键（默认20个），检查并删除过期键。若发现过期键比例超过25%，则继续抽样。
• 优点：减少内存泄漏风险，平衡CPU和内存使用。
• 缺点：仍可能残留部分过期键，无法完全避免内存占用。

配置方式：

# 设置键的过期时间（单位：秒）
EXPIRE key 60  
# 查看剩余存活时间（TTL）
TTL key  

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2. Redis的淘汰策略（Eviction Policy）

当内存达到maxmemory限制时，Redis会根据设定的淘汰策略删除部分数据。常见的策略如下：

策略	说明	适用场景
noeviction（默认）	不删除数据，返回错误（OOM）	数据不允许丢失
volatile-lru	从设置了TTL的键中，移除最近最少使用的（LRU）	缓存场景
allkeys-lru	从所有键中移除最近最少使用的（LRU）	通用缓存
volatile-lfu	从设置了TTL的键中，移除最不经常使用的（LFU）	高频访问数据优化
allkeys-lfu	从所有键中移除最不经常使用的（LFU）	长期热点数据优化
volatile-random	随机删除设置了TTL的键	无明确访问规律
allkeys-random	随机删除任意键	数据无优先级
volatile-ttl	优先删除剩余存活时间最短的键	短期缓存优化

配置方式（在redis.conf中设置）：

maxmemory 2GB           # 最大内存限制
maxmemory-policy allkeys-lru  # 使用LRU淘汰策略

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3. 如何选择合适的策略？

• 缓存场景：推荐allkeys-lru或volatile-lru，优先淘汰冷数据。
• 持久化存储：使用noeviction，避免数据丢失（需配合监控）。
• 短期数据：volatile-ttl可优先清理即将过期的键。
• 公平随机删除：allkeys-random适用于无明确访问模式的数据。

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4. 总结

• 过期策略：惰性删除 + 定期删除，平衡内存和性能。
• 淘汰策略：根据业务需求选择LRU、LFU或随机策略，避免OOM错误。
• 最佳实践：监控内存使用，合理设置maxmemory和淘汰策略，确保Redis高效稳定运行。

通过合理配置过期和淘汰策略，可以有效优化Redis的内存管理，提升系统性能和可靠性。