1. Redis过期策略介绍
Redis是一个高性能的key-value存储系统，也是目前最受欢迎的NoSQL存储之一。在Redis中，过期策略是一种重要的机制，它允许在给定时间段之后自动将旧数据从内存中删除，这样可以避免内存泄漏并优化内存使用。Redis中的过期策略主要分为两类：被动过期和主动过期。
2. 被动过期
被动过期是指当用户通过GET命令获取一个过期的键时，Redis会将该键从内存中删除。这种过期策略对于内存敏感的缓存应用非常重要，因为它可以通过自动删除过期的键来释放内存。
2.1 内部实现
内部实现是这样的，Redis对每个键都关联了一个到期时间（expire time），当Redis检测到一个键过期时，它会在请求需要这个键的时候删除它。这个过程是由每个Redis命令的实现处理的。
// Redis命令的实现例子
void getCommand(client *c) {
robj *o;
o = lookupKeyReadOrReply(c,c->argv[1],shared.nullbulk);
if (o == NULL) return;
if (o->type != REDIS_STRING) {
addReply(c,shared.wrongtypeerr);
return;
}
addReplyBulk(c,o);
}
其中，lookupKeyReadOrReply根据键查找相关对象，如果返回NULL代表键不存在，直接返回给客户端。如果查找到对象并且对象已经过期，Redis会在删除对象之前将它返回给客户端并把键从数据库中删除。
2.2 应用举例
将缓存存储到Redis中是代价昂贵的，因此我们需要实现一个可伸缩的缓存，如流行的memcached系统。redis缓存过期的机制就是被动过期。我们可以根据需要在Redis中设置对象的过期时间作为缓存的时间限制，当内存不够用或者达到一定的缓存数量时，Redis会自动清理过期的缓存对象。
3. 主动过期
主动过期是指Redis在后台定期检查key是否过期，并定期删除过期的key。这种过期策略对于需要精确控制内存使用的系统非常重要。
3.1 内部实现
Redis通过采用一种叫做“惰性删除”的技术来实现主动过期。简单来说，惰性删除是通过让过期键在过期之后保留一段时间而不是立即将它们删除来实现的。这段时间称为惰性时间，它是一个随机值，Redis会根据该键的大小和内存使用率来决定这个时间。当该键被请求时，Redis发现它过期了，就清除该键，如果未请求该键，则最终会由专门的清理进程删除。
// 清除过期键
void expireIfNeeded(redisDb *db, robj *key) {
// 检测键是否过期
if (!keyIsExpired(db,key)) return;
// 发送被动过期命令，强制删除过期键
propagateExpire(db,key,server.lazyfree_lazy_expire);
removeExpire(db,key);
notifyKeyspaceEvent(REDIS_NOTIFY_EXPIRED,
"expired",key,db->id);
}
3.2 应用举例
在高并发环境的Web应用程序中，我们通常会使用Redis来实现会话存储。在这种情况下，我们可能需要在许多不同的应用服务器之间共享会话数据。由于会话数量通常很大，因此我们可能会在Redis中使用主动过期策略，以确保Redis存储的内存使用率得到精细控制，从而提高应用程序性能。
4. Redis过期策略的选择
被动过期和主动过期的选择取决于应用程序的具体要求。如果内存敏感，那么我们可能需要使用被动过期策略。而对于需要精细控制内存使用的系统，我们可能需要使用主动过期策略。
此外，在Redis中还有一个命令叫做EXPIRE，可以用来指定某个键在多长时间内应该过期。这个命令可以与被动过期或者主动过期一起使用，以进一步控制对象的过期时间。下面是设置对象过期时间的例子：
127.0.0.1:6379> SET mykey "Hello" EX 10
OK
127.0.0.1:6379> TTL mykey
(integer) 9
上面的例子中，对mykey设置了过期时间为10秒，通过TTL命令可以查看剩余生存时间。如果在10秒内没有更新此键，则Redis会自动将其删除。
5. 总结
Redis过期策略是一种非常重要的机制，它可以帮助我们释放内存并控制内存使用率。Redis中的过期策略主要有被动过期和主动过期，应该根据应用程序的具体要求选择合适的过期策略。此外，我们也可以通过命令来设置键的过期时间，进一步控制对象的生命周期。