1. Redis缓存介绍
Redis是一种快速、开源、内存中的数据结构存储，用作数据库、缓存和消息代理。它支持不同类型的抽象数据结构，如字符串、哈希表、列表、集合，有序集合与位图等。
Redis最大的特点是速度快，读写速度非常快，因此Redis非常适合作为缓存，通过Redis缓存可以极大地提高访问效率。
2. Redis缓存失效介绍
当应用程序访问Redis时，首先会检查Redis缓存是否存在。如果存在，则会从缓存读取数据并将其返回给应用程序。如果不存在，则应用程序需要查询数据库并将数据存储到Redis缓存中。这样，在下一个访问相同数据的应用程序时，Redis能够更快地提供数据，从而缩短响应时间。
但是，当数据库中的数据被修改时，Redis缓存可能会成为过期或无效的缓存，因此在Redis中设置一定的缓存失效机制是必要的。
3. Redis缓存失效机制介绍
3.1 缓存失效
Redis通过设置过期时间来控制缓存的失效时间。过期时间可以使用以下两种方法设置：
在写入数据时设置过期时间
在写入数据后，使用EXPIRE命令设置过期时间
通过设置过期时间，Redis可以确保缓存中不包含过期的数据，从而保证数据的准确性。
3.2 惰性删除
Redis使用惰性删除来处理过期数据。这意味着Redis不会在过期时间到达时立即删除数据，而是在下一次访问时检查数据是否过期，并在需要时删除它。
# 惰性删除设置为默认值
lazyfree-lazy-eviction no
# 设置Redis每分钟清理多少次过期键
hz 10
上面的配置设置惰性删除的默认值，并设置Redis每分钟清理过期键的次数。这些值可以根据实际情况进行更改。
3.3 定期删除
Redis还使用定期删除来处理过期数据。这种方法会周期性地检查过期键并删除它们。
# 设置删除过期键的频率
# 对于大多数系统，默认值是10s/每1秒
# 这个值对Redis的性能影响较小，可以适当调整
# 请务必了解一下所使用的Redis版本中该值的变化
# 您可以在redis.conf文件中设置
# 如果您正在使用Redis 2.6或更早版本，则不支持这个变量
# 请参阅Redis文档以了解有关版本的更多信息
# 可以将该值设置得比惰性删除的值更高
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
# 在RDB文件被生成时，删除已经过期的键
# 如果您没有开启自动到期，那么通过此命令手动删除会比较合适
expired-cleanup-interval 300
上述配置设置定期删除的频率。这种删除方法不会立即删除过期数据，但可以保证一段时间内删除过期数据。
4. Redis缓存失效机制优化
为了确保Redis缓存的性能和准确性，需要采用以下两个步骤优化缓存失效机制：
4.1 设置合理的过期时间
过期时间的设置应根据实际情况进行优化。如果数据更新不频繁，可以设置较长的过期时间，以减少Redis的读取次数。如果数据更新频繁，建议设置较短的过期时间，以保证Redis中的数据始终是最新的。
4.2 自定义过期策略
Redis的缓存失效机制可以通过编写自定义过期策略进行优化。例如，可以根据数据类型和使用情况来动态调整缓存的过期时间。
//自定义过期策略
class ExpirePolicy{
private static ExpirePolicy instance=new ExpirePolicy();
private Map expireTimeMap=new ConcurrentHashMap<>();
public static ExpirePolicy getInstance(){
return instance;
}
/**
* 获取数据的过期时间
*/
public synchronized Long getExpireTime(String key){
Long expire=expireTimeMap.get(key);
return expire==null?-1:expire;
}
/**
* 设置数据的过期时间
*/
public synchronized void setExpireTime(String key,Long expire){
expireTimeMap.put(key,expire);
}
}
//在Java代码中设置缓存
public void insert(String key,String value,Long expire){
jedis.set(key,value);
ExpirePolicy.getInstance().setExpireTime(key,expire);
}
//在Java代码中读取缓存时，根据自定义策略判断是否过期
public String get(String key) throws Exception {
String value = jedis.get(key);
if (value==null){
return null;
}
Long expire= ExpirePolicy.getInstance().getExpireTime(key);
if (expire==-1){
return value;
}
Long ttl=jedis.ttl(key);
Long now=System.currentTimeMillis()/1000;
if (ttl>0 &&(expire-now
//重新设置过期时间，精度为秒
jedis.expire(key,expire.intValue());
}
return value;
}
上面的代码示例自定义了过期策略，当读取缓存时，根据自定义策略判断数据是否过期，以及数据的过期时间是否需要重新设置。
5. 总结
Redis的缓存失效机制通过控制过期时间、惰性删除和定期删除等方式确保Redis中缓存数据的准确性和性能。通过优化缓存的过期时间和自定义过期策略，可以进一步提高Redis的缓存效率。