1. Redis过期键删除策略介绍
Redis是一种快速、开源、键值数据存储系统，它支持各种数据结构，例如字符串、哈希、列表、集合和有序集等。Redis还提供了过期键删除的功能。这种功能允许用户指定一个键的生存时间，当生存时间到期时，Redis自动删除该键。Redis的过期键删除策略非常重要，因为它确保了内存不会被占满。
2. Redis的过期键删除策略原理
Redis的过期键删除策略背后的原理是基于定期删除策略和惰性删除策略。这两种策略在Redis中并行使用，以确保过期键及时被删除。
定期删除策略是指Redis在指定的时间间隔内轮询一定数量的数据库键，并检查它们是否已过期。如果键已过期，则Redis会删除它们。这种策略确保了过期键在指定的时间内得到清除。
惰性删除策略是指Redis在每次读取数据库键时检查该键是否已过期。如果已过期，则Redis会删除它。这种策略确保了过期键即时得到清除。实际上，Redis每次读取键时都会检查键的过期时间，并在必要时删除它们。
2.1 定期删除策略
Redis的定期删除策略默认情况下每隔100毫秒执行一次。属性hz控制着调用检查过期键的调度频率。这个属性可以通过修改Redis配置文件中的hz项来调整。默认情况下，hz被设置为10，也就是每秒钟Execute 10次。
定期删除的最小周期是1s。因此，如果hz设置为高于1000hz，Redis会在多个周期内执行删除调度。这样可以保证即使在瞬间Redis负载很高时，过期键也可以被及时删除。
每次执行定期删除策略时，Redis会随机选择一定数量的键，并检查它们的过期时间是否已到期。这个数量由hz和maxmemory属性共同控制。
2.2 惰性删除策略
Redis的惰性删除策略是在主操作执行期间检查过期键的。例如，在获取一个键的值时，Redis会检查该键的过期时间是否已到期。如果已到期，则Redis会将该键删除。
为了确保惰性删除策略的有效性，Redis对每个键都维护了一个过期时间。每次读取键时，Redis都会检查该键的过期时间，如果已过期，则Redis会清除它。这个过程是在主操作期间执行的，因此不管操作有多么频繁，过期键都可以得到及时清除。
配合上定期删除策略，惰性删除策略能够更加高效的处理过期键，确保内存的高效使用。
3. Redis过期键删除策略的优化
Redis使用惰性删除和定期删除来清除过期键，这两种策略可以同时使用，以保证过期键得到及时清除。值得注意的是，Redis的过期键删除性能可能受到一些因素的影响。因此，它需要进行一些额外的优化。
3.1 内存回收策略
在Redis过期键删除策略中，每个键的过期时间都需要占用额外的内存空间。为了优化Redis的内存使用，可以使用Redis的内存回收策略。这种策略可以对过期键进行逐出，并重新使用已经逐出的内存空间。这样可以减少Redis的内存占用，并提高性能。
3.2 哈希槽的使用
Redis的哈希槽负责对Redis键进行分片和分布式存储。使用哈希槽可以减少Redis的内存占用，并提高性能。对于过期键删除策略而言，可以优化哈希槽的使用方式，以减少Redis的内存使用量，并提高性能。
3.3 大键的处理
当一个键的值非常大时，它可能会占用相当多的Redis内存。过期键删除策略需要定期检查过期键，并将它们从Redis内存中删除。但是，如果一个键的值非常大，定期删除操作可能会导致Redis崩溃。因此，需要对大键进行特殊处理。
Redis提供了一些特殊的数据结构来处理大键。例如，可以使用Redis的懒惰删除策略，让Redis在需要的时候进行清理。此外，还可以使用Redis的数据分块技术，将大键分成多个块，并分别进行处理。
4. 总结
Redis的过期键删除策略使用了定期删除策略和惰性删除策略，以保证Redis的内存使用效率。Redis的过期键删除策略还可以通过内存回收策略、哈希槽的使用和大键的处理等方式进行优化。在实际应用中，需要针对具体场景进行优化，并进行实时监控和性能分析，以确保Redis的高可用性和高可扩展性。