Redis的記憶體淘汰策略

記憶體淘汰策略分類

早期版本的 redis 有以下 6 種淘汰策略：

noeviction：不淘汰任何資料，當記憶體不足時，新增操作會報錯，redis 預設記憶體淘汰策略；

allkeys-lru：淘汰整個鍵值中最久未使用的鍵值；

allkeys-random：隨機淘汰任意鍵值;

volatile-lru：淘汰所有設定了過期時間的鍵值中最久未使用的鍵值；

volatile-random：隨機淘汰設定了過期時間的任意鍵值；

volatile-ttl：優先淘汰更早過期的鍵值。

在 redis 4.0 版本中又新增了 2 種淘汰策略：

volatile-lfu：淘汰所有設定了過期時間的鍵值中，最少使用的鍵值；

allkeys-lfu：淘汰整個鍵值中最少使用的鍵值。

修改 redis 記憶體淘汰策略

設定記憶體淘汰策略有兩種方法，

lru 演算法

lru 全稱是 least recently used 譯為最近最少使用，是一種常用的頁面置換演算法，選擇最近最久未使用的頁面予以淘汰。

1. lru 演算法實現

lru 演算法需要基於鍊錶結構，鍊錶中的元素按照操作順序從前往後排列，最新操作的鍵會被移動到表頭，當需要記憶體淘汰時，只需要刪除鍊錶尾部的元素即可。

2. 近 lru 演算法

redis 使用的是一種近似 lru 演算法，目的是為了更好的節約記憶體，它的實現方式是給現有的資料結構新增乙個額外的字段，用於記錄此鍵值的最後一次訪問時間，redis 記憶體淘汰時，會使用隨機取樣的方式來淘汰資料，它是隨機取 5 個值（此值可配置），然後淘汰最久沒有使用的那個。

3. lru 演算法缺點

lru 演算法有乙個缺點，比如說很久沒有使用的乙個鍵值，如果最近被訪問了一次，那麼它就不會被淘汰，即使它是使用次數最少的快取，那它也不會被淘汰，因此在 redis 4.0 之後引入了 lfu 演算法，下面我們一起來看。

lfu 演算法

lfu 全稱是 least frequently used 翻譯為最不常用的，最不常用的演算法是根據總訪問次數來淘汰資料的，它的核心思想是「如果資料過去被訪問多次，那麼將來被訪問的頻率也更高」。

lfu 解決了偶爾被訪問一次之後，資料就不會被淘汰的問題，相比於 lru 演算法也更合理一些。

在 redis 中每個物件頭中記錄著 lfu 的資訊

typedef struct redisobject  robj;

在 redis 中 lfu 儲存分為兩部分，16 bit 的 ldt（last decrement time）和 8 bit 的 logc（logistic counter）。

logc 是用來儲存訪問頻次，8 bit 能表示的最大整數值為 255，它的值越小表示使用頻率越低，越容易淘汰；

ldt 是用來儲存上一次 logc 的更新時間。