Redis 記憶體淘汰機制

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Redis記憶體淘汰指的是使用者儲存的一些鍵被可以被Redis主動地從執行個體中刪除，從而產生讀miss的情況，那麼Redis為什麼要有這種功能？這就是我們需要探究的設計初衷。Redis最常見的兩種應用情境為緩衝和持久儲存，首先要明確的一個問題是記憶體淘汰策略更適合於那種情境？是持久儲存還是緩衝？

記憶體的淘汰機制的初衷是為了更好地使用記憶體，用一定的緩衝miss來換取記憶體的使用效率。

 

作為Redis使用者，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這個值來開啟記憶體淘汰功能，至於這個值有什麼意義，我們可以通過瞭解記憶體淘汰的過程來理解它的意義：

 

1.      用戶端發起了需要申請更多記憶體的命令（如set）。

 

2.      Redis檢查記憶體使用量情況，如果已使用的記憶體大於maxmemory則開始根據使用者配置的不同淘汰策略來淘汰記憶體（key），從而換取一定的記憶體。

 

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的記憶體使用量沒有限制。

 

Redis提供了下面幾種淘汰策略供使用者選擇，其中預設的策略為noeviction策略：

 

·         noeviction：當記憶體使用量達到閾值的時候，所有引起申請記憶體的命令會報錯。

 

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

 

·         volatile-lru：在設定了到期時間的鍵空間中，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：在設定了到期時間的鍵空間中，隨機移除某個key。

 

·         volatile-ttl：在設定了到期時間的鍵空間中，具有更早到期時間的key優先移除。

 

這裡補充一下主鍵空間和設定了到期時間的鍵空間，舉個例子，假設我們有一批鍵儲存在Redis中，則有那麼一個雜湊表用於儲存這批鍵及其值，如果這批鍵中有一部分設定了到期時間，那麼這批鍵還會被儲存到另外一個雜湊表中，這個雜湊表中的值對應的是鍵被設定的到期時間。設定了到期時間的鍵空間為主鍵空間的子集。

 

我們瞭解了Redis大概提供了這麼幾種淘汰策略，那麼如何選擇呢？淘汰策略的選擇可以通過下面的配置指定：

 

# maxmemory-policy noeviction

 

但是這個值填什麼呢？為解決這個問題，我們需要瞭解我們的應用請求對於Redis中儲存的資料集的訪問方式以及我們的訴求是什麼。同時Redis也支援Runtime修改淘汰策略，這使得我們不需要重啟Redis執行個體而即時的調整記憶體淘汰策略。

 

下面看看幾種策略的適用情境：

 

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

 

·         allkeys-random：如果我們的應用對於緩衝key的訪問機率相等，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執行個體既應用於緩衝和又應用於持久化儲存的時候，然而我們也可以通過使用兩個Redis執行個體來達到相同的效果，值得一提的是將key設定到期時間實際上會消耗更多的記憶體，因此我們建議使用allkeys-lru策略從而更有效率的使用記憶體。

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