Redis过期数据怎么清理掉，过期时间设置和清空问题一起说下

关于Redis过期数据的清理、设置和清空，我们把它分成几个部分来说清楚，这部分内容主要参考了Redis官方文档中对键过期（Key Expiration）机制的描述,并结合了常见的运维实践。

Redis数据为什么会过期？怎么设置过期时间？

Redis本身是一个内存数据库，内存资源非常宝贵，不可能让所有数据都永久保存，Redis设计了一个“过期”机制，给数据设定一个“寿命”，到期后自动被清理掉，从而释放内存空间,这就像给食品贴上保质期标签一样。

设置过期时间的方法非常简单,主要有以下几种命令：

1. EXPIRE key seconds：这是最常用的命令，给一个已经存在的key设置过期时间，单位是秒，你有一个key叫“user:1000:session”，你想让它在30分钟后失效，就可以执行 EXPIRE user:1000:session 1800。
2. SETEX key seconds value：这是一个组合命令，在设置key的值的同时，直接给它指定过期时间，这比先SET再EXPIRE更高效，因为只需要一次网络通信。SETEX mykey 60 "hello" 表示设置mykey的值为hello,并在60秒后过期。
3. PEXPIRE key milliseconds：和EXPIRE类似，但时间单位是毫秒,用于需要更精确控制过期时间的场景。
4. 设置永不过期：如果你在设置key时没有使用EXPIRE或SETEX等命令，那么这个key默认就是永不过期的，除非你手动删除它或者因为内存满了被Redis的淘汰策略移除（这是另一个话题）。

你可以随时用 TTL key 命令查看一个key还剩多少秒过期，用 PTTL key 查看还剩多少毫秒，如果返回-2，表示key不存在；返回-1,表示key存在但没有设置过期时间。

过期的数据是怎么被自动清理掉的？

这是核心问题，很多人以为key一到过期时间就会立刻被删除，其实不是这样的，Redis采用的是“惰性删除”和“定期删除”相结合的混合策略，这个设计是为了在CPU时间和内存空间之间取得平衡,避免删除操作过多地影响主线程的性能。

1. 惰性删除 (Lazy Expiration)：

   

   • 怎么做的：当客户端尝试访问一个key时，Redis会先检查这个key是否设置了过期时间,以及是否已经过期。
   • 如果过期了：那么Redis会立刻把这个key删除，然后返回一个空值（nil）,就像这个key从来不存在一样。
   • 优点：删除操作只发生在访问这个key的时候，非常节省CPU资源，因为对于很多过期key，可能永远都不会再被访问到,那就没必要花力气去删它们。
   • 缺点：如果有很多key永远不再被访问，那么即使它们已经过期，也会一直占用着内存空间，相当于“内存泄漏”,光靠惰性删除是不够的。

2. 定期删除 (Periodic Expiration)：

   • 怎么做的：为了解决惰性删除的缺点，Redis会每隔一段时间（默认是每秒10次，即100毫秒一次）主动随机抽取一小部分设置了过期时间的key进行检查。
   • 检查过程：Redis会从对应的过期key集合中随机抽取20个key（这个数量可配置），检查它们是否过期,删除其中所有已过期的key。
   • 如果发现过期key比例很高：如果在这20个key中，发现有超过25%的key已经过期，Redis就会认为这个数据库里过期key很多，于是它会立即再随机抽取20个key，重复这个过程，直到过期key的比例降到25%以下为止。
   • 优点：通过这种间歇性的主动扫描，可以清理掉那些长期不被访问的“僵尸”过期key,释放内存。
   • 缺点：这是一个权衡，如果扫描得太频繁（比如把每次检查的key数量调得很大），会消耗更多CPU；如果扫描得太少,又可能导致内存回收不及时。

简单总结一下清理过程：你访问key的时候，它会被顺手清理掉；Redis后台也会定时抽检一批key来清理。 这两种方法配合,保证了大多数情况下内存能够被比较及时地回收。

如何手动清空所有数据或特定数据？

除了等待自动过期，我们经常需要手动清理数据,比如做测试或者维护的时候。

1. 清空当前数据库的所有数据：

   • 使用 FLUSHDB 命令，这个命令会立即删除你当前连接的Redis数据库里的所有key，不管它有没有设置过期时间，这个操作非常危险,在生产环境中要极其谨慎。

2. 清空所有数据库的所有数据：

   • Redis可以配置多个数据库（默认16个，编号0-15），如果你想把Redis实例中所有数据库的数据都清空，使用 FLUSHALL 命令，这个命令的破坏性比FLUSHDB更大,会清除整个Redis服务器的数据。

3. 删除单个或多个指定的key：

   • 使用 DEL key [key ...] 命令，你可以同时删除一个或多个key，DEL key1 key2 key3。

4. 异步清空（Redis 4.0及以上版本）：

   • 对于FLUSHDB和FLUSHALL，在Redis 4.0版本之后，提供了异步选项，即 FLUSHDB ASYNC 和 FLUSHALL ASYNC。
   • 为什么要用异步？因为如果数据库非常大，清空操作可能会阻塞Redis服务器一段时间，导致其他命令无法响应，使用异步方式，Redis会先在后台线程中慢慢释放内存，主线程可以继续处理命令，避免了阻塞，在可能的情况下,推荐使用异步方式。

重要提醒：FLUSHDB和FLUSHALL是极其危险的命令，尤其是在生产环境，执行前必须确认当前连接的是否为目标数据库，并且要有权限管理和操作审计，避免误操作导致数据丢失。 能直接解答你对Redis数据过期和清理的疑问。