Redis原理篇之通信协议和内存回收

Redis原理篇之通信协议和内存回收

• Redis通信协议
  • RESP
  • 模拟Redis客户端
• Redis内存回收策略
  • 过期策略
    • 惰性删除
    • 周期删除
    • 小结
  • 淘汰策略
    • 八种策略
    • RedisObject
    • 流程图

Redis通信协议

RESP

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模拟Redis客户端

具体代码放在了下面的gitee仓库中:

https://gitee.com/DaHuYuXiXi/mock-redis-client

Redis内存回收策略

过期策略

通过expire命令可以给Redis的key设置TTL:

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可以发现,当key的TTL过期后,再次访问name返回的是nil,说明这个key已经不存在了,从而起到了内存回收的目的。

这里有两个问题大家可以思考一下:

• Redis是如何知道一个key是否过期呢？
• 是不是TTL到期就立即删除了呢/

Redis本身是一个典型的key-value内存存储数据库，因此所有的key,value都保存在之前学习过的Dict结构中。

不过在其database结构体中,有两个Dict: 一个用来记录key-value,另一个记录key-TTL.

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惰性删除

惰性删除: 并不是在TTL到期后就立刻删除，而是在访问一个Key的时候,检查该key的存活时间,如果已经过期了才会执行删除。

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周期删除

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小结

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淘汰策略

内存淘汰: 就是当Redis内存使用达到设置的阈值时,Redis主动挑选部分Key删除以释放更多内存的流程。

Redis会在处理客户端命令的方法processCommand()中尝试做内存淘汰。

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Redis在任何命令执行之前都会去做内存检查

八种策略

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RedisObject

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对于LFU而言,虽然统计的逻辑访问次数并不准确，但是

• 第一次来,p为1,r<p,计数器一定会加1
• 后面再来,p一定小于1,并且随着访问次数累加,p的值会越来越小，因此r<p的概率会越来小，计数器累加的可能性也会越来越小，但是只要你访问次数够多，计数器的值就会变大
• 因此计数器的值越大，表明逻辑访问次数越来越大
• 如果某个key在某段时间内被疯狂访问，以至于计数器已经到达最大上限值，但是过了这段时间，这个key长时间没人访问，那么计数器会随着时间衰减

流程图

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有个问题: eviction_pool是会对传入的key进行升序排列的，然后每次删除key的时候，从池中取出最后一个key进行删除，那么不同的淘汰策略，eviction_pool按照什么规则进行排序呢？

• 这里很巧妙的一点是redis的每种排序策略最终计算出来的都是统一的idleTime值，越大表示越该被淘汰，因此放入eviction_pool中时会判断池子是否已经满了，如果满了，那么判断当前key的idleTime是否比当前池中某个key的idleTime大，如果是的话会替换对应的key，即我比你还烂，我应该先被淘汰。