redis学习笔记（16）---过期键的设置与删除

expires

　　在之前数据库的结构中可以看到，每一个数据库除了用变量dict来保存所有的key-value对之外，还通过一个expires成员变量来保存所有设置了过期时间的key

typedef struct redisDb {
    dict *dict;        /* 数据库 */
    dict *expires;    /* 过期键集合 */
    ......
} redisDb;

　　expires也是通过字典dict来实现的，其中每一个key-value对中的key为设置了过期时间的key，value为UNIX时间戳，为超时时间。

设置过期时间

　　设置过期时间的命令主要有以下几个，其中expire都是以秒为单位，pexpire都是以毫秒为单位的。

SETEX key seconds value
EXPIRE key seconds 
EXPIREAT key timestamp
PEXPIRE key milliseconds
PEXPIREAT key milliseconds-timestamp

　　这些命令最终都是调用setExpire()来将key-when对加入到集合db->expires中的。

void setExpire(redisDb *db, robj *key, long long when) {
    kde = dictFind(db->dict,key->ptr);  //首先在dict中找到key
    redisAssertWithInfo(NULL,key,kde != NULL);
    de = dictReplaceRaw(db->expires,dictGetKey(kde)); //将key加入到expires集合中
    dictSetSignedIntegerVal(de,when); //设置过期时间
}

#define dictSetSignedIntegerVal(entry, _val_) \
    do { entry->v.s64 = _val_; } while(0) 
//过期时间直接以整数的形式存放在每一个entry的val中
//而不是以robject对象的形式存在

　　为了节省内存，在将过期键加入到expires字典的过程中，expires会重用dict中key对应的sds对象。 
　　expires中每个key-value对的value直接存放过期时间when 
　　如下图所示： 
　　

删除过期键

　　一般的删除操作可以有三种策略： 
　　1）定时删除：超时时间到达时，删除 
　　2）惰性删除：再次访问时，删除 
　　3）定期删除：每隔一定周期，删除 
　　对于定时删除：由于数据库可能同时接受成千上万个用户的访问，那么可能有大量的key需要删除，如果我们为每一个key的超时时间都设置一个定时器，每次超时就进行删除操作，那么会导致系统性能非常低。 
　　对于惰性删除：如果一个过期key长期没有被访问，那么该key-value对将会一直存储在数据库中，会一直占有内存。而redis又是一个基于内存的数据库，这样很容易导致内存被耗尽。 
　　对于定期删除 ：redis难以确定执行删除操作的时长和频率 
　　因此redis采用惰性删除和定期删除相结合的方式，来删除系统中的过期键。

惰性删除

　　惰性删除由db.c/expireIfNeeded()函数实现，所有读写数据库的命令在执行之前都会调用expireIfNeeded（）函数对要操作的key进行检查。如果key已经过期，那么将会将key从数据库中删除 
　　

定期删除

　　定期删除由函数redis.c/activeExpireCycle()函数实现，每当server在调用beforeSleep（）和serverCron（）时，都会被调用 
　　

本文所引用的源码全部来自Redis3.0.7版本

redis学习参考资料： 
Redis 设计与实现（第二版）