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在Redis中设置了过期时间的Key,需要注意哪些问题?

熟悉Redis的同学应该知道,Redis的每个Key都可以设置一个过期时间,当达到过期时间的时候,这个key就会被自动删除。

作者:佚名来源:Java知音|2020-06-11 19:00

在Redis中设置了过期时间的Key,需要注意哪些问题?

熟悉Redis的同学应该知道,Redis的每个Key都可以设置一个过期时间,当达到过期时间的时候,这个key就会被自动删除。

在为key设置过期时间需要注意的事项

1、 DEL/SET/GETSET等命令会清除过期时间

在使用DEL、SET、GETSET等会覆盖key对应value的命令操作一个设置了过期时间的key的时候,会导致对应的key的过期时间被清除。

  1. //设置mykey的过期时间为300s 
  2. 127.0.0.1:6379> set mykey hello ex 300 
  3. OK 
  4. //查看过期时间 
  5. 127.0.0.1:6379> ttl mykey 
  6. (integer) 294 
  7. //使用set命令覆盖mykey的内容 
  8. 127.0.0.1:6379> set mykey olleh 
  9. OK 
  10. //过期时间被清除 
  11. 127.0.0.1:6379> ttl mykey 
  12. (integer) -1 

2、INCR/LPUSH/HSET等命令则不会清除过期时间

而在使用INCR/LPUSH/HSET这种只是修改一个key的value,而不是覆盖整个value的命令,则不会清除key的过期时间。

INCR:

  1. //设置incr_key的过期时间为300s 
  2. 127.0.0.1:6379> set incr_key 1 ex 300 
  3. OK 
  4. 127.0.0.1:6379> ttl incr_key 
  5. (integer) 291 
  6. //进行自增操作 
  7. 127.0.0.1:6379> incr incr_key 
  8. (integer) 2 
  9. 127.0.0.1:6379> get incr_key 
  10. "2" 
  11. //查询过期时间,发现过期时间没有被清除 
  12. 127.0.0.1:6379> ttl incr_key 
  13. (integer) 277 

LPUSH:

  1. //新增一个list类型的key,并添加一个为1的值 
  2. 127.0.0.1:6379> LPUSH list 1 
  3. (integer) 1 
  4. //为list设置300s的过期时间 
  5. 127.0.0.1:6379> expire list 300 
  6. (integer) 1 
  7. //查看过期时间 
  8. 127.0.0.1:6379> ttl list 
  9. (integer) 292 
  10. //往list里面添加值2 
  11. 127.0.0.1:6379> lpush list 2 
  12. (integer) 2 
  13. //查看list的所有值 
  14. 127.0.0.1:6379> lrange list 0 1 
  15. 1) "2" 
  16. 2) "1" 
  17. //能看到往list里面添加值并没有使过期时间清除 
  18. 127.0.0.1:6379> ttl list 
  19. (integer) 252 

3、PERSIST命令会清除过期时间

当使用PERSIST命令将一个设置了过期时间的key转变成一个持久化的key的时候,也会清除过期时间。

  1. 127.0.0.1:6379> set persist_key haha ex 300 
  2. OK 
  3. 127.0.0.1:6379> ttl persist_key 
  4. (integer) 296 
  5. //将key变为持久化的 
  6. 127.0.0.1:6379> persist persist_key 
  7. (integer) 1 
  8. //过期时间被清除 
  9. 127.0.0.1:6379> ttl persist_key 
  10. (integer) -1 

4、使用RENAME命令,老key的过期时间将会转到新key上

在使用例如:RENAME KEY_A KEY_B命令将KEY_A重命名为KEY_B,不管KEY_B有没有设置过期时间,新的key KEY_B将会继承KEY_A的所有特性。

  1. //设置key_a的过期时间为300s 
  2. 127.0.0.1:6379> set key_a value_a ex 300 
  3. OK 
  4. //设置key_b的过期时间为600s 
  5. 127.0.0.1:6379> set key_b value_b ex 600 
  6. OK 
  7. 127.0.0.1:6379> ttl key_a 
  8. (integer) 279 
  9. 127.0.0.1:6379> ttl key_b 
  10. (integer) 591 
  11. //将key_a重命名为key_b 
  12. 127.0.0.1:6379> rename key_a key_b 
  13. OK 
  14. //新的key_b继承了key_a的过期时间 
  15. 127.0.0.1:6379> ttl key_b 
  16. (integer) 248 

这里篇幅有限,我就不一一将key_a重命名到key_b的各个情况列出来,大家可以在自己电脑上试一下key_a设置了过期时间,key_b没设置过期时间这种情况。

5、使用EXPIRE/PEXPIRE设置的过期时间为负数或者使用EXPIREAT/PEXPIREAT设置过期时间戳为过去的时间会导致key被删除

EXPIRE:

  1. 127.0.0.1:6379> set key_1 value_1 
  2. OK 
  3. 127.0.0.1:6379> get key_1 
  4. "value_1" 
  5. //设置过期时间为-1 
  6. 127.0.0.1:6379> expire key_1 -1 
  7. (integer) 1 
  8. //发现key被删除 
  9. 127.0.0.1:6379> get key_1 
  10. (nil) 

EXPIREAT:

  1. 127.0.0.1:6379> set key_2 value_2 
  2. OK 
  3. 127.0.0.1:6379> get key_2 
  4. "value_2" 
  5. //设置的时间戳为过去的时间 
  6. 127.0.0.1:6379> expireat key_2 10000 
  7. (integer) 1 
  8. //key被删除 
  9. 127.0.0.1:6379> get key_2 
  10. (nil) 

6、EXPIRE命令可以更新过期时间

对一个已经设置了过期时间的key使用expire命令,可以更新其过期时间。

  1. //设置key_1的过期时间为100s 
  2. 127.0.0.1:6379> set key_1 value_1 ex 100 
  3. OK 
  4. 127.0.0.1:6379> ttl key_1 
  5. (integer) 95 
  6. //更新key_1的过期时间为300s 
  7. 127.0.0.1:6379> expire key_1 300 
  8. (integer) 1 
  9. 127.0.0.1:6379> ttl key_1 
  10. (integer) 295 

在Redis2.1.3以下的版本中,使用expire命令更新一个已经设置了过期时间的key的过期时间会失败。并且对一个设置了过期时间的key使用LPUSH/HSET等命令修改其value的时候,会导致Redis删除该key。

Redis的过期策略

那你有没有想过一个问题,Redis里面如果有大量的key,怎样才能高效的找出过期的key并将其删除呢,难道是遍历每一个key吗?假如同一时期过期的key非常多,Redis会不会因为一直处理过期事件,而导致读写指令的卡顿。

这里说明一下,Redis是单线程的,所以一些耗时的操作会导致Redis卡顿,比如当Redis数据量特别大的时候,使用keys * 命令列出所有的key。

实际上Redis使用懒惰删除+定期删除相结合的方式处理过期的key。

懒惰删除

所谓懒惰删除就是在客户端访问该key的时候,redis会对key的过期时间进行检查,如果过期了就立即删除。

这种方式看似很完美,在访问的时候检查key的过期时间,不会占用太多的额外CPU资源。但是如果一个key已经过期了,如果长时间没有被访问,那么这个key就会一直存留在内存之中,严重消耗了内存资源。

定期删除

定期删除的原理是,Redis会将所有设置了过期时间的key放入一个字典中,然后每隔一段时间从字典中随机一些key检查过期时间并删除已过期的key。

Redis默认每秒进行10次过期扫描:

  1. 从过期字典中随机20个key
  2. 删除这20个key中已过期的
  3. 如果超过25%的key过期,则重复第一步

同时,为了保证不出现循环过度的情况,Redis还设置了扫描的时间上限,默认不会超过25ms。

参考资料

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

【编辑推荐】

  1. Redis 6.0更新放大招:客户端缓存怎么用好
  2. Redis集群演进探讨和总结
  3. 开发者笔记:Windows下搭建简易单机Redis集群测试环境
  4. Redis你掌握多少了,来个查漏补缺?
  5. AI时代下的Redis
【责任编辑:庞桂玉 TEL:(010)68476606】

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