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Redis過期處理強(qiáng)力提高多線程處理效率（redis過期多線程）

Redis過期處理：強(qiáng)力提高多線程處理效率

Redis是一款高性能的開源的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，通常用于緩存、消息隊(duì)列、計(jì)數(shù)器、leaderboards等應(yīng)用場景。

在Redis中，過期時(shí)間的設(shè)置非常重要，可以避免緩存數(shù)據(jù)無限增長，保證緩存的數(shù)據(jù)時(shí)效性。但是，隨著Redis緩存數(shù)據(jù)量的增加，過期鍵刪除操作變得越來越耗時(shí)，尤其是在多線程環(huán)境下，如果不使用合適的過期鍵刪除方式，極易出現(xiàn)線程安全問題和性能瓶頸。

本文提供一種高效且線程安全的Redis過期鍵刪除實(shí)現(xiàn)方式：基于Redis事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制，在事件處理函數(shù)中進(jìn)行過期鍵刪除操作。

以下是具體實(shí)現(xiàn)方法和代碼示例。

一、Redis過期鍵處理流程

Redis過期鍵處理是在Redis事件循環(huán)的過程中執(zhí)行的，主要流程如下：

1. Redis開啟事件循環(huán)，并通過監(jiān)聽文件描述符（listen）的方式等待客戶端請求。

2. 當(dāng)客戶端每發(fā)起一個(gè)請求時(shí)，Redis會(huì)將請求信息放入請求隊(duì)列中。

3. Redis會(huì)異步處理請求隊(duì)列中的請求信息，并將結(jié)果返回給客戶端。為了避免過期鍵刪除操作對響應(yīng)時(shí)間的影響，在Redis處理每個(gè)請求時(shí)，并不會(huì)立刻進(jìn)行過期鍵刪除操作。

4. Redis事件循環(huán)對每個(gè)事件進(jìn)行輪詢，當(dāng)事件發(fā)生時(shí)，會(huì)調(diào)用對應(yīng)的事件處理函數(shù)。

5. 當(dāng)Redis檢測到一個(gè)過期鍵時(shí)，會(huì)觸發(fā)相應(yīng)的事件，并將事件信息放入事件隊(duì)列中。

6. Redis會(huì)異步處理事件隊(duì)列中的事件，并通過調(diào)用事件處理函數(shù)處理過期鍵刪除操作。

二、Redis事件驅(qū)動(dòng)的過期鍵刪除實(shí)現(xiàn)方式

在Redis中，過期鍵的刪除操作通常有兩種方式：定時(shí)器和惰性刪除。定時(shí)器的優(yōu)點(diǎn)是精準(zhǔn)度高，缺點(diǎn)是在Redis數(shù)據(jù)量增加時(shí)，定時(shí)器觸發(fā)刪除過期鍵的操作也會(huì)越來越耗時(shí)。而惰性刪除的優(yōu)點(diǎn)是效率高，但缺點(diǎn)是存在大量的過期鍵無法在一次Redis事件循環(huán)中全部刪除，造成緩存數(shù)據(jù)增長過快。

在本文里，我們采用基于Redis事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制的實(shí)現(xiàn)方式，在事件處理函數(shù)中進(jìn)行過期鍵刪除操作。具體實(shí)現(xiàn)方法如下：

1. 定義一個(gè)DelOnFired事件處理函數(shù)，它會(huì)刪除發(fā)生過期的鍵。

2. 當(dāng)Redis事件模型檢測到一個(gè)過期鍵時(shí)，它會(huì)把一個(gè)Eviction事件放入隊(duì)列中并立刻返回。這就允許Redis能夠在一個(gè)事件循環(huán)中處理其他的請求。

3. Redis會(huì)在客戶端把隊(duì)列中的內(nèi)容處理完之后，輪詢隊(duì)列中的Eviction事件。當(dāng)有Eviction事件發(fā)生時(shí)，Redis會(huì)立刻觸發(fā)事件處理函數(shù)，刪除相應(yīng)的過期鍵。

以下是DelOnFired事件處理函數(shù)的代碼實(shí)現(xiàn)：

void DelOnFired(int fd, int mask, void *data) {
    int expired_keys_count = 0;
    redisDb *db = (redisDb *) data;
    for (int j = 0; j ht[REDIS_EXPIRE_DBID].size && expired_keys_count 
        dictEntry *de = db->ht[REDIS_EXPIRE_DBID].table[j];
        while (de) {
            expired_keys_count++;
            expireIfNeeded(db, de);
            de = de->next;
        }
    }
}

當(dāng)事件驅(qū)動(dòng)處理器運(yùn)行到這里，它就會(huì)盡可能地刪除Redis中不屬于當(dāng)前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的所有過期鍵。這個(gè)過程會(huì)被限制到REDIS_LAZYFREE_BATCH_SIZE個(gè)鍵的刪除，以便讓多線程中有時(shí)間進(jìn)行其他緊急任務(wù)的處理。

實(shí)現(xiàn)的詳細(xì)代碼可以參考Github上的項(xiàng)目：https://github.com/ostapdev/redis-lazy-expire

三、總結(jié)

Redis事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制是Redis的一個(gè)優(yōu)秀特性，充分利用Redis的事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制可以提高多線程處理效率。本文介紹了一種基于Redis事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制的過期鍵刪除實(shí)現(xiàn)方式，提高了過期鍵刪除的效率，并保障了線程安全性。針對大數(shù)據(jù)量的場景，使用此實(shí)現(xiàn)方案，可以有效降低Redis緩存空間占用率，提高Redis緩存訪問速度和響應(yīng)能力。讀者亦可根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合其他優(yōu)化方式，全面提升Redis系統(tǒng)整體性能。

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文章標(biāo)題：Redis過期處理強(qiáng)力提高多線程處理效率（redis過期多線程）
標(biāo)題網(wǎng)址：http://fisionsoft.com.cn/article/cdsogjd.html

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