“优胜劣汰——LRU(1)” 在 Redis 中,内存管理是一个关键问题,特别是当内存使用超过物理内存限制时,系统可能会进行磁盘交换,导致性能显著下降。为了避免这种情况,Redis 提供了一个名为 `maxmemory` 的配置选项,允许用户设定内存使用的上限。一旦达到这个上限,Redis 就需要执行内存淘汰策略,以释放空间来继续服务读写请求。 内存淘汰策略主要有以下几种: 1. **noeviction**:这是默认策略,当内存达到上限时,不再接受写请求(但 DEL 请求除外),读请求仍可继续,确保数据完整性,但可能导致线上业务中断。 2. **volatile-lru**:此策略优先淘汰有过期时间的 key,并且选择最近最少使用的 key。这保护了未设置过期时间的 key,确保了持久化数据的安全。 3. **volatile-ttl**:与 volatile-lru 类似,但根据 key 的剩余生存时间(ttl)进行淘汰,ttl 值越小的 key 越优先被淘汰。 4. **volatile-random**:在有过期时间的 key 集合中随机选择一个 key 进行淘汰。 5. **allkeys-lru**:与 volatile-lru 相反,它会淘汰所有 key,包括未设置过期时间的 key。适用于仅作为缓存的 Redis 实例。 6. **allkeys-random**:在所有 key 中随机选择一个进行淘汰,无论其是否有过期时间。 volatile-xxx 策略只对带有过期时间的 key 执行淘汰操作,适合那些希望同时利用 Redis 缓存和持久化功能的场景。而 allkeys-xxx 策略则适用于纯粹的缓存用途,客户端在写入缓存时无需设置过期时间。 LRU(Least Recently Used)算法的实现通常涉及到一个额外的数据结构,即一个链表。链表中的每个节点代表一个 key,它们按照访问顺序排列,最近访问的 key 放在链表头部,最久未访问的 key 在链表尾部。当需要淘汰 key 时,会删除链表尾部的元素。当某 key 被访问时,该节点会被移动到链表头部,从而反映出最新的访问顺序。 这种设计使得 LRU 算法能够高效地找出最近最少使用的 key 进行淘汰,以尽可能保持常用 key 的缓存状态,同时在内存受限时确保服务的可用性。然而,由于维护额外的链表结构,LRU 算法的内存开销相对较大,但它提供了良好的性能和空间利用效率之间的平衡。在实际应用中,根据具体的业务需求和资源限制,选择合适的内存淘汰策略至关重要。
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