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Redis實(shí)施緩存淘汰策略
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Redis是目前應(yīng)用較廣泛的一種高性能NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)。在高并發(fā)的應(yīng)用場(chǎng)景中，Redis的緩存功能無(wú)疑為系統(tǒng)帶來(lái)了很大的性能優(yōu)化。但是，緩存的大小是有限的，當(dāng)緩存空間不足時(shí)，需要實(shí)施緩存淘汰策略，以保證Redis的正常運(yùn)行。
緩存淘汰策略的原理
Redis提供了5種緩存淘汰策略，分別是noeviction(不淘汰), volatile-lru（最近最少使用的KEY淘汰), volatile-ttl(過(guò)期時(shí)間最小的KEY淘汰), volatile-random（從已過(guò)期KEY中，隨機(jī)淘汰一個(gè)KEY）和allkeys-lru（常規(guī)淘汰策略）。其中volatile指的是設(shè)置過(guò)期時(shí)間的鍵而allkeys則是所有鍵都可以淘汰。開(kāi)啟的策略會(huì)在 Redis 中通過(guò)比較多個(gè)已經(jīng)到了指定淘汰時(shí)間的鍵，找到最不常使用的鍵值對(duì)進(jìn)行淘汰。
Redis淘汰策略的設(shè)置
為了使Redis緩存不會(huì)超過(guò)我們指定的緩存大小，可以對(duì)Redis的淘汰策略進(jìn)行設(shè)置。我們可以在Redis的配置文件redis.conf中，找到下面一段代碼：
maxmemory
maxmemory-policy
其中：maxmemory表示Redis最大內(nèi)存閾值，這個(gè)閾值可以設(shè)置你所使用的機(jī)器的內(nèi)存大小，譬如說(shuō)，如果你使用的機(jī)器內(nèi)存是4G，那么 Redis可以開(kāi)啟4G大小的緩存；maxmemory-policy表示淘汰策略，這里可以設(shè)置為noeviction，volatile-lru，volatile-ttl，volatile-random或 allkeys-lru等Redis內(nèi)置的淘汰策略中的任意一種策略。
Redis淘汰策略的優(yōu)化
在實(shí)際運(yùn)用Redis緩存的時(shí)候，我們應(yīng)該根據(jù)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，選用合適的淘汰策略。一般來(lái)說(shuō)，allkeys-lru策略對(duì)于大多數(shù)的業(yè)務(wù)場(chǎng)景是適用的；如果業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性要求高，我們可以選擇noeviction策略，這樣可以將不能緩存的數(shù)據(jù)在訪問(wèn)時(shí)直接從 DB 中取出，并不會(huì)對(duì) Redis 的緩存產(chǎn)生影響；如果業(yè)務(wù)對(duì)存活時(shí)間比較重視，那么選擇volatile-ttl策略會(huì)更為合適；如果需要進(jìn)一步優(yōu)化，則可以結(jié)合數(shù)據(jù)使用頻率和數(shù)據(jù)生存時(shí)間，設(shè)計(jì)出更為適合的淘汰策略，并使用Redis的API，來(lái)實(shí)現(xiàn)自定義的緩存淘汰策略。
代碼示例
以下是一個(gè)Python語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)針對(duì)Redis的LRU淘汰策略的代碼示例：
“` python
import redis
class RedisLRU():
def __init__(self, size=1024, host=’localhost’, port=6379,ttl=86400):
self.host = host
self.port = port
self.size = size
self.ttl = ttl
self.redis = redis.StrictRedis(host=self.host, port=self.port, db=0,decode_responses=True)
self.__init_keys()
def __init_keys(self):
self.redis.execute_command(‘config set maxmemory-policy volatile-lru’)
self.redis.execute_command(‘config set maxmemory %d’ % (self.size * 1024 * 1024))
def set(self, key, value):
if self.redis.get(key):
self.redis.move_to_end(key)
else:
if len(self.redis) >= self.size:
self.redis.popitem(last=False)
self.redis[key] = value
self.redis.expire(key,self.ttl)
def get(self, key):
value = self.redis.get(key)
if value:
self.redis.move_to_end(key)
return value
上述示例是一個(gè)基于Python語(yǔ)言封裝的Redis的LRU淘汰策略實(shí)現(xiàn)方法，其中size表示緩存大小的限制，ttl表示數(shù)據(jù)存活時(shí)間（單位為秒），host和port分別表示訪問(wèn)的Redis所在的機(jī)器的IP地址和端口號(hào)。初始化時(shí)首先調(diào)用__init_keys()方法，設(shè)置Redis的LRU淘汰策略。set()和get()分別用于獲取和設(shè)置緩存中的鍵值對(duì)。當(dāng)緩存已經(jīng)存滿時(shí)，執(zhí)行時(shí)優(yōu)先淘汰不經(jīng)常使用的鍵值對(duì)，保證緩存中的數(shù)據(jù)最新、最穩(wěn)定。
總結(jié)
Redis緩存淘汰策略是運(yùn)用Redis緩存的重要方面，合理地選擇和配置緩存淘汰策略，可以有效地提高Redis的性能、減少內(nèi)存的浪費(fèi)。需要根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景，合理選擇淘汰策略，結(jié)合各類緩存的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，盡可能地使緩存系統(tǒng)發(fā)揮最大的功能和優(yōu)勢(shì)。
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文章標(biāo)題：Redis實(shí)施緩存淘汰策略（redis淘汰模式）
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