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Redis內存淘汰機制

更新時間:2018-10-19 來源:黑馬程序員技術社區 瀏覽量:

Redis內存淘汰指的是用戶存儲的一些鍵被可以被Redis主動地從實例中刪除,從而產生讀miss的情況,那么Redis為什么要有這種功能?這就是我們需要探究的設計初衷。Redis最常見的兩種應用場景為緩存和持久存儲,首先要明確的一個問題是內存淘汰策略更適合于那種場景?是持久存儲還是緩存?

內存的淘汰機制的初衷是為了更好地使用內存,用一定的緩存miss來換取內存的使用效率。

作為Redis用戶,我如何使用Redis提供的這個特性呢?看看下面配置

# maxmemory <bytes>

我們可以通過配置redis.conf中的maxmemory這個值來開啟內存淘汰功能,至于這個值有什么意義,我們可以通過了解內存淘汰的過程來理解它的意義:

1.      客戶端發起了需要申請更多內存的命令(如set)。

2.      Redis檢查內存使用情況,如果已使用的內存大于maxmemory則開始根據用戶配置的不同淘汰策略來淘汰內存(key),從而換取一定的內存。

3.      如果上面都沒問題,則這個命令執行成功。

maxmemory為0的時候表示我們對Redis的內存使用沒有限制。

Redis提供了下面幾種淘汰策略供用戶選擇,其中默認的策略為noeviction策略:

·         noeviction:當內存使用達到閾值的時候,所有引起申請內存的命令會報錯。

·         allkeys-lru:在主鍵空間中,優先移除最近未使用的key。

·         volatile-lru:在設置了過期時間的鍵空間中,優先移除最近未使用的key。

·         allkeys-random:在主鍵空間中,隨機移除某個key。

·         volatile-random:在設置了過期時間的鍵空間中,隨機移除某個key。

·         volatile-ttl:在設置了過期時間的鍵空間中,具有更早過期時間的key優先移除。

這里補充一下主鍵空間和設置了過期時間的鍵空間,舉個例子,假設我們有一批鍵存儲在Redis中,則有那么一個哈希表用于存儲這批鍵及其值,如果這批鍵中有一部分設置了過期時間,那么這批鍵還會被存儲到另外一個哈希表中,這個哈希表中的值對應的是鍵被設置的過期時間。設置了過期時間的鍵空間為主鍵空間的子集。

我們了解了Redis大概提供了這么幾種淘汰策略,那么如何選擇呢?淘汰策略的選擇可以通過下面的配置指定:

# maxmemory-policy noeviction

但是這個值填什么呢?為解決這個問題,我們需要了解我們的應用請求對于Redis中存儲的數據集的訪問方式以及我們的訴求是什么。同時Redis也支持Runtime修改淘汰策略,這使得我們不需要重啟Redis實例而實時的調整內存淘汰策略。

下面看看幾種策略的適用場景:

·         allkeys-lru:如果我們的應用對緩存的訪問符合冪律分布(也就是存在相對熱點數據),或者我們不太清楚我們應用的緩存訪問分布狀況,我們可以選擇allkeys-lru策略。

·         allkeys-random:如果我們的應用對于緩存key的訪問概率相等,則可以使用這個策略。

·         volatile-ttl:這種策略使得我們可以向Redis提示哪些key更適合被eviction。

另外,volatile-lru策略和volatile-random策略適合我們將一個Redis實例既應用于緩存和又應用于持久化存儲的時候,然而我們也可以通過使用兩個Redis實例來達到相同的效果,值得一提的是將key設置過期時間實際上會消耗更多的內存,因此我們建議使用allkeys-lru策略從而更有效率的使用內存。

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作者:黑馬程序員JavaEE培訓學院
首發:http://java.itcast.cn/?skc

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