Redis 過期鍵策略和記憶體淘汰策略
設定Redis鍵過期時間
Redis有四個不同的命令來設定生存時間（鍵可以存在多久）或過期時間（鍵什麼時候會被刪除）。
EXPIRE <key> <ttl> ：表示將鍵 key 的生存時間設定為 ttl 秒。
PEXPIRE <key> <ttl> ：表示將鍵 key 的生存時間設定為 ttl 毫秒。
EXPIREAT <key> <timestamp> ：表示將鍵 key 的生存時間設定為 timestamp 所指定的秒數時間戳。
PEXPIREAT <key> <timestamp> ：表示將鍵 key 的生存時間設定為 timestamp 所指定的毫秒數時間戳。
在Redis內部實現中，前面三個設定過期時間的命令都會轉換成最後一個PEXPIREAT命令來完成。
另外補充兩個知識點：
一、移除鍵的過期時間
PERSIST
二、返回鍵的剩餘生存時間
TTL
PTTL
Redis過期時間的判定
在Redis內部，每當我們設定一個鍵的過期時間時，Redis就會將該鍵帶上過期時間存放到一個過期字典中。過期字典的鍵是一個指標，指向鍵空間某個鍵物件，值是一個long long型別的整數，這個整數儲存了鍵所指向的資料庫鍵的過期時間--一個毫秒精度的UNIX時間戳。
當我們查詢一個鍵時，Redis便首先檢查該鍵是否存在過期字典中，如果存在，那就獲取其過期時間。然後將過期時間和當前系統時間進行比對，比系統時間大，那就沒有過期；反之判定該鍵過期。
過期鍵刪除策略
定時刪除
在設定某個key 的過期時間同時，我們建立一個定時器，讓定時器在該過期時間到來時，立即執行對其進行刪除的操作。
優點：定時刪除對記憶體是最友好的，能夠儲存記憶體的key一旦過期就能立即從記憶體中刪除。
缺點：對CPU最不友好，在過期鍵比較多的時候，刪除過期鍵會佔用一部分 CPU 時間，對伺服器的響應時間和吞吐量造成影響。
惰性刪除
設定該key 過期時間後，我們不去管它，當需要該key時，我們在檢查其是否過期，如果過期，我們就刪掉它，反之返回該key。
優點：對 CPU友好，我們只會在使用該鍵時才會進行過期檢查，對於很多用不到的key不用浪費時間進行過期檢查。
缺點：對記憶體不友好，如果一個鍵已經過期，但是一直沒有使用，那麼該鍵就會一直存在記憶體中，如果資料庫中有很多這種使用不到的過期鍵，這些鍵便永遠不會被刪除，記憶體永遠不會釋放。甚至可以把這種情況看成是一種記憶體洩漏。
定期刪除
每隔一段時間，我們就對一些key進行檢查，刪除裡面過期的key。
優點：可以通過限制刪除操作執行的時長和頻率來減少刪除操作對 CPU 的影響。另外定期刪除，也能有效釋放過期鍵佔用的記憶體。
缺點：難以確定刪除操作執行的時長和頻率。
如果執行的太頻繁，定期刪除策略變得和定時刪除策略一樣，對CPU不友好。
如果執行的太少，那又和惰性刪除一樣了，過期鍵佔用的記憶體不會及時得到釋放。
另外最重要的是，在獲取某個鍵時，如果某個鍵的過期時間已經到了，但是還沒執行定期刪除，那麼就會返回這個鍵的值，這是業務不能忍受的錯誤。
Redis過期刪除策略
Redis的過期刪除策略是：惰性刪除 和 定期刪除 兩種策略配合使用。
惰性刪除: Redis的惰性刪除策略由 db.c/expireIfNeeded 函式實現，所有鍵讀寫命令執行之前都會呼叫expireIfNeeded 函式對其進行檢查，如果過期，則刪除該鍵，然後執行鍵不存在的操作；未過期則不作操作，繼續執行原有的命令。
定期刪除：由redis.c/activeExpireCycle 函式實現，函式以一定的頻率執行，每次執行時，都從一定數量的資料庫中取出一定數量的隨機鍵進行檢查，並刪除其中的過期鍵。
注意：並不是一次執行就檢查所有的庫，所有的鍵，而是隨機檢查一定數量的鍵。
通過過期刪除策略，對於某些永遠使用不到的鍵，並且多次定期刪除也沒有選定並刪除，那麼這些鍵同樣會一直駐留在記憶體中，又或者在Redis中存入了大量的鍵，這些操作可能導致Redis記憶體不夠用，這時候就需要Redis的記憶體淘汰策略了。
記憶體淘汰策略
設定Redis最大記憶體
在配置檔案redis.conf 中，可以通過引數 maxmemory
不設定該引數預設是無限制的，但是通常會設定其為實體記憶體的四分之三。
設定記憶體淘汰方式
當現有記憶體大於 maxmemory 時，便會觸發redis主動淘汰記憶體方式，通過設定 maxmory-policy :
有如下幾種淘汰方式：
- noeviction： 不移除任何key，只是返回一個寫錯誤 ，預設選項，一般不會選用。
- volatile-lru：利用LRU演算法移除設定過過期時間的最近最少使用的key 。這種情況一般是把 Redis 既當快取，又做持久化儲存的時候才用，不推薦。
- allkeys-lru：利用LRU演算法移除最近最少使用的key（包括設定過期時間和不設定過期時間的）通常使用該方式。
- allkeys-random：當記憶體不足以容納新寫入資料時，在鍵空間中，隨機移除某個 Key，不推薦。
- volatile-random：當記憶體不足以容納新寫入資料時，在設定了過期時間的鍵空間中，隨機移除某個 Key。依然不推薦。
- volatile-ttl ： 移除即將過期的key。
參考：
《Redis設計與實現》