Redis Key过期删除策略使用小结_Redis

redis 的 key 过期数据删除策略是 redis 内存管理的关键部分，它通过 两种主要策略 相结合的方式清理过期数据：

1.被动删除（惰性删除 - lazy expiration）

工作原理：

当客户端尝试访问某个 key 时，redis 会先检查该 key 是否已过期
如果过期，则立即删除并返回 nil（就像 key 不存在一样）
如果未过期，则正常返回数据

优点：

cpu 友好，只在访问时消耗资源
简单直接，不影响未访问的 key

缺点：

内存不友好，不访问的过期 key 会一直占用内存
可能导致内存泄露（如果某些过期 key 永不被访问）

2.主动删除（定期删除 - periodic expiration）

工作原理：
redis 会周期性地（默认每秒 10 次）执行以下操作：

随机测试：从设置了过期时间的 key 集合中随机选择 20 个 key
检查过期：删除其中所有已过期的 key
调整频率：如果超过 25% 的 key 已过期，则重复步骤 1-2
限制时间：每次扫描最多持续 25ms，避免阻塞主线程

配置参数（redis.conf）：

# 每秒执行过期扫描的次数（默认 10）
hz 10
 
# 每次扫描的 cpu 时间百分比上限（默认 25%）
# 实际上每次扫描最多 25ms（1000ms/hz * 25%）

优点：

减少内存中过期 key 的堆积
在 cpu 和内存之间取得平衡

缺点：

不是实时的，可能存在过期 key 未被及时清理
增加了一定的 cpu 开销

3.内存淘汰策略（eviction policies）

当内存达到 maxmemory 限制时，redis 会根据配置的策略删除数据：

# 内存限制（默认不限制）
maxmemory <bytes>
 
# 淘汰策略
maxmemory-policy <policy>

淘汰策略选项：

策略<policy>	描述	适用场景
noeviction	不淘汰，返回错误	数据绝对不能丢失
allkeys-lru	从所有 key 中使用 lru	需要缓存效果
volatile-lru	从带过期时间的 key 中使用 lru	混合使用
allkeys-random	随机删除所有 key	所有 key 同等重要
volatile-random	随机删除带过期时间的 key	混合使用
volatile-ttl	删除即将过期的 key（ttl最小）	优先保留新数据
allkeys-lfu	从所有 key 中使用 lfu（4.0+）	访问频率重要
volatile-lfu	从带过期时间的 key 中使用 lfu（4.0+）	混合使用

4.实际工作流程示例

5.性能优化建议

监控过期 key 数量：

# 查看过期 key 相关信息
redis-cli info stats | grep expired_keys

合理配置：

# 根据负载调整 hz 值
hz 100  # 更高频率（更及时清理，更高cpu）
hz 1    # 更低频率（更少cpu，可能堆积）

避免大量 key 同时过期：

# 不好的做法：同时设置相同过期时间
for i in range(100000):
    redis.set(f"key:{i}", "data", ex=3600)

# 好的做法：添加随机偏移
for i in range(100000):
    redis.set(f"key:{i}", "data", ex=3600 + random.randint(0, 300))