Redis里头过期数据怎么更快清理，时间策略那些事儿聊聊

主要参考自 Redis 官方文档关于过期机制的描述，以及一些技术社区如 Stack Overflow、Redis 中国用户组中关于性能调优的讨论）

咱们先打个比方，Redis 就像一个超级大的、带自动整理功能的储物柜，你往里面放东西（数据）的时候，可以给每件东西贴个“保质期”标签，时间一到，这东西就应该被扔掉，腾出空间来，但问题来了，柜子管理员（Redis 服务器）是怎么知道哪件东西过期了？又是怎么把它扔出去的呢？他总不能一刻不停地盯着所有东西的保质期吧？那样他自己啥也别干了,光盯着时钟看了。

Redis 用了两种聪明的方法结合起来干这件事，一种叫“惰性删除”，一种叫“定期删除”，这俩词儿听着有点技术感,但其实很好理解。

惰性删除：用到的时候才检查”

这个策略特别懒，但也特别高效，它的原则是：我不主动去找哪些数据过期了，等你来拿这个数据的时候,我顺便看一眼它过期没。

你通过一个叫 my_key 的钥匙来找东西，管理员不会立刻把东西给你，而是先翻看一下贴在上面的保质期标签，如果发现已经过期了，他会直接告诉你：“没这个东西（返回 nil）”，然后顺手就把这件过期的东西扔进垃圾桶了，如果还没过期,他才把东西完好无损地交给你。

这种方法的好处是超级省力气，只会在真正有访问请求的时候才干活，对 CPU 资源几乎没有额外的浪费，那些永远没人再访问的过期数据，虽然还占着柜子，但反正也没人用,暂时放着似乎也没啥大问题。

但它的坏处也很明显：会造成空间浪费，如果柜子里有很多过期了但再也没人来问起的东西，它们就会一直霸占着空间，新的东西可能就放不进去了，这就好比冰箱里塞满了过期的食物，你因为不去翻找它们，它们就永远在那里发霉,导致你没法放新买的食物进去。

定期删除：定期主动扫一圈”

为了解决“惰性删除”可能带来的空间浪费问题，Redis 又安排了第二个管理员，他就不那么懒了，他的工作是：每隔一段时间，就主动把储物柜的某些抽屉拉开，抽查一部分东西，看看有没有过期的,有的话就扔掉。

这个过程是周期性的，Redis 核心源码中（如 redis.c 中的 databasesCron 函数）定义了这种行为，这个“定期”任务并不是扫描整个数据库，那样的话如果数据量巨大，一次扫描就能让服务器卡好半天,它是这样做的：

1. 规定每次检查的时间上限：比如每次最多只花 25 毫秒来做这件事，到点就停,防止影响正常服务。
2. 分批抽查：从所有的钥匙（key）中随机抽取一定数量的样本进行检查和删除。
3. 自适应速度：它会根据上一轮抽查中发现过期键的比例，来调整下一轮抽查的力度，如果上一轮发现过期键很多，说明柜子里垃圾不少，那下一轮就多抽查一些；如果发现过期键很少，说明柜子挺干净，下一轮就少抽查点,省点力气。

这种策略的目标是：在“避免占用太多 CPU 时间”和“及时释放过期内存”之间找到一个平衡点，它像一个勤劳的保洁阿姨，不会不停地打扫（那会吵到客人），也不会永远不打扫（那环境会变差），而是有节奏地、智能地进行清理。

怎么才能让清理更快、更及时呢？

Redis 已经把这两种策略结合得很好了，你很难去直接“加速”它的内部清理过程，你可以通过一些配置和使用上的技巧，来让整个系统保持流畅，避免出现内存突然不够用（内存压力）的情况。

1. 别把过期时间设得太集中：这是最最重要的一点，如果你在某一时刻，比如午夜零点，通过程序批量设置了上百万个 key，并且它们的过期时间都是第二天午夜零点，在第二天零点附近，定期删除任务会瞬间遇到海量的过期键，清理压力会非常大，这些键同时失效，可能会瞬间释放大量内存，对 Redis 主线程也可能造成一点影响（虽然删除本身是异步的），最好的办法是，给批量数据的过期时间加一个随机数，让它们的过期时间均匀分布在一段时间内，比如分散在几个小时里，这样，清理工作就能平摊开,服务器会更平稳。

2. 关注 hz 配置参数：在 Redis 的配置文件 redis.conf 里，有个参数叫 hz，默认是 10，它表示服务器每秒执行定期任务的频率（每秒10次），这个定期任务就包括了我们上面说的“定期删除”过期键，理论上，你把它调大（比如调到 20），那么定期删除的任务执行得更频繁，过期键能被更及时地发现和清理，但代价是，CPU 的使用率会稍微高一点点，对于绝大多数情况，默认值 10 是完全足够的，只有在你的应用会产生巨量过期键，并且对内存释放的及时性要求极高时，才需要考虑谨慎地调高这个值，调之前最好在测试环境验证一下对 CPU 的影响。

3. 别让内存真的满了：Redis 有一个叫 maxmemory-policy 的配置，是当内存用完时的应对策略，即使有过期键，但如果惰性删除和定期删除没来得及清理，内存还是可能被占满，这时候，这个策略就会生效，比如你把它设为 allkeys-lru，那么当新数据要进来但没空间时，Redis 会尝试淘汰掉最近最少使用的键（不管它过没过期），来腾出空间，设置一个合适的淘汰策略，是防止服务因内存不足而崩溃的最后一道防线，它能保证系统的可用性，从另一个角度“加速”了空间的释放。

Redis 清理过期数据靠的是“懒人抽查”（惰性删除）和“保洁巡检”（定期删除）的双重保障，你想让它工作得更顺畅，关键不在于去改动它的核心机制，而在于你如何使用它：避免大批量数据同时过期，根据实际情况微调检查频率，并且一定要设置好内存满时的淘汰规则，这样，你的 Redis 储物柜就能既干净又高效了。