Redis的Key的过期策略是怎样实现的？

在学习Redis时，我们知道可以设置Key的过期时间，我们还知道，Redis一大特点–速度快。
那么当Redis中的数据量起来时，如果直接遍历所有的Key，那么对于Key过期时间的校验应该很费时间，那么Redis究竟是怎样做的呢？本文就来探讨关于Redis中的Key的过期册策略。

Redis中的过期策略有两种 定期删除和惰性删除

一、定期删除

每次抽取一部分，进行过期时间的校验。
注意： Redis是单线程服务器，主要的任务是处理业务需求，而不是检验Key的过期时间。
所以对于定期删除的时间也是有要求的。

二、惰性删除

假设一个Key已经到了过期时间，但是暂时还没删除掉它，当下一次访问用到这个Key时，此时Redis服务器就会触发删除Key的操作，同时返回nil

虽然有了上述的两种删除策略，但仍可能会有大量过期的Key残留在Redis中，没有被及时删除

手动分割线

除了以上两种删除策略，我在这里还介绍一种删除策略：定时删除

定时删除

定义：在设置Key的过期时间时，为该Key创建一个定时器，让定时器在Key的过期时间来临时，对Key进行删除

但看定义，定时删除的优点就是 保证内存尽快被释放
那么为什么Redis不采用呢？
这我们就要来探讨探讨它的缺点了

1. 当过期Key很多时，删除这些Key会占用很多的CPU时间，导致CPU不能将所有的时间来执行本来该执行的任务，浪费到删除Key的过程了
2. 定时器的创建会严重影响机器性能。当存在大量的Key时，也就意味的存在着同样数量的定时器，使计算机性能严重损耗

对于定时删除的一些探究
定时器的改进：

1. 可以采用优先级队列/堆的思想来优化定时器
2. 采用时间轮的思想来优化定时器

优先级队列/堆

正常队列：先进先出
优先级队列的特点： 按照规定的优先级，先出队列
我们在Redis过期Key的场景中，可以规定“过期时间越早，优先级越高”，按照这样的规定，此时定时器只需要分配一个线程，不断的检查队首元素，查看队首元素是否过期

此时 扫描线程 不需要遍历所有的Key 只需要观察队首元素即可

当然，在检查队首元素这个过程中，也不能太过于频繁，过于频繁也会消耗CPU资源

此时的解决方案就是根据当前时刻和队首元素的过期时间，设置一个等待时间（sleep/wait，知识点来了，sleep和wait有什么区别）

此时，CPU的开销也就小了许多

时间轮

把时间划分成许多小段，按照某个方向进行旋转，

对于时间轮的格子数量，每个格子的时间都是根据实际的业务来确定的。

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