Redis怎么提前告诉你Key要过期了，过期通知功能详解和应用分享

Redis本身就像一个尽职尽责的仓库管理员,它不仅能帮你存储数据，还能在数据（也就是Key）快要失效或者已经失效的时候，想办法通知你一声，这个功能就叫做“键空间通知”，这个管理员有点“内向”，它不会主动跑过来找你说话，你需要先告诉它：“嘿，我关心某些钥匙的动静，有消息请通知我。” 这个过程就是开启和订阅通知。

这个功能是怎么工作的？

最重要的一点是,Redis默认是关闭这个通知功能的，因为对于有很多Key频繁过期的大型系统来说，产生大量通知消息会占用额外的CPU和网络资源，你需要手动打开它，这需要通过修改Redis的配置文件（redis.conf）或者使用命令行来设置一个叫做 notify-keyspace-events 的参数。

这个参数的值就像一套密码,由不同的字母组成，每个字母代表你关心哪种事件：

• K：代表监听键空间（keyspace）事件，也就是用del, rename等命令直接触发的普通事件。
• E：代表监听键事件（keyevent）事件，这类事件更关注命令本身，比如什么命令导致了key的变化。
• g：监听一些通用命令，比如del, expire, rename等。
• ：监听与字符串（String）相关的命令。
• l：监听与列表（List）相关的命令。
• x：监听过期（expire）事件。
• e：监听被驱逐（evict）事件（当内存不足时，Key被LRU算法淘汰）。

（根据Redis官方文档关于键空间通知的说明）

最常见的组合是：

• Ex：这表示我只关心与过期相关的键事件，一个Key自然过期了，你会收到通知。
• AKE 或 KEA：这几乎是监听所有事件（All Keyspace and Keyevent Events），相当于开启了“全监控”模式，信息量会非常大，通常只在调试时使用。

设置好之后,你的应用程序（比如用Python、Java写的程序）需要扮演一个“听众”的角色，它需要和Redis建立一个特殊的连接，这个连接不是用来执行普通命令的，而是专门用来“订阅”某个频道的，这个频道名称是有固定格式的，Redis会把事件消息发送到这个频道里。

频道主要有两种：

1. __keyspace@0__:mykey：这个频道通知的是“在数据库0中，名为mykey的键发生了什么事件”，如果mykey过期了，你会收到一条内容为"expired"的消息。
2. __keyevent@0__:expired：这个频道通知的是“在数据库0中，发生了什么样的过期事件”，如果mykey过期了，你会收到一条内容为"mykey"的消息。

你可以根据你的需要选择订阅哪一种频道,如果你关心“某个特定的键发生了什么”，就订阅keyspace频道；如果你关心“发生了某种类型的事件（如过期）影响了哪个键”，就订阅keyevent频道。

这个功能在实际中有什么用？

这个“提前通知”（实际上是即时通知，是在过期那一刻通知）的功能，虽然不能真正在过期前几分钟告诉你，但在很多场景下非常实用。

1. 缓存数据的一致性保证：这是最经典的应用，假设你的网站把用户信息缓存在Redis里，设置了30分钟过期，如果用户在这30分钟内修改了自己的头像，你除了要更新数据库，最好也把Redis里的旧缓存删除（或更新），但如果这个删除操作失败了，或者因为其他原因缓存没有被更新，那么旧的错误头像就会一直在缓存中呆满30分钟，导致用户看到的是过期信息，如果你订阅了Key的过期事件，当那个旧Key过期时，你的程序会收到通知，这时，你的程序可以马上去数据库查询这个用户的最新信息，并重新加载到Redis中，这样，下一个来读取缓存的用户就能直接拿到最新数据，实现了“缓存预热”，保证了数据的一致性。

   

2. 解锁和资源释放：比如你用Redis实现了一个分布式锁，给锁设置了一个过期时间以防死锁，当锁过期时，过期通知可以作为一个触发器，提醒你的系统：“某个任务持有的锁已经超时释放了，可能这个任务出了意外崩溃，需要触发一个告警机制或者启动一个备用任务来处理未完成的工作。”

3. 统计和分析：你可以通过监听过期事件，来统计某些类型Key的实际存活时长和过期频率，用于分析系统缓存的有效性和用户行为模式。

4. 触发后续业务流程：比如做一个限时优惠活动，用户领取优惠券后，优惠券信息存入Redis并设置1小时过期，你可以订阅这个优惠券Key的过期事件，当它过期时，自动给用户发送一条消息：“您的优惠券即将失效，请尽快使用哦！”这样就实现了一个轻量级的延时任务系统。

使用时的注意事项

虽然这个功能很强大,但也不能滥用。

• 它不是百分百可靠：Redis的过期通知是“尽最大努力交付”的，这意味着在极端情况下，比如Redis服务器压力巨大或者崩溃重启，可能会有极少量的过期事件丢失没有被发送出去，所以你不能把它用于要求绝对可靠性的金融交易等核心场景。
• 性能开销：开启后，尤其是监听所有事件（AKE），会对Redis服务器的性能产生一定影响，因为生成和发送消息需要消耗资源。
• 通知是瞬间的：再次强调，过期通知是在Key被删除之后才发出的，并不是提前预警，你的应用程序需要有能力快速处理这些通知，否则通知消息可能会积压。

Redis的过期通知是一个非常有用的工具,它通过一种发布/订阅的机制，将Key的生命周期事件暴露给客户端，使得客户端能够做出智能的响应，从而构建出更健壮、更智能的应用程序，在使用时，关键是理解其工作原理和局限性，把它用在合适的场景中。