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前言

作为一台服务器来说，内存并不是无限的，所以总会存在内存耗尽的情况，那么当 Redis 服务器的内存耗尽后，如果继续执行请求命令，Redis 会如何处理呢？

内存回收

使用Redis 服务时，很多情况下某些键值对只会在特定的时间内有效，为了防止这种类型的数据一直占有内存，我们可以给键值对设置有效期。Redis 中可以通过 4 个独立的命令来给一个键设置过期时间：

expire key ttl：将 key 值的过期时间设置为 ttl 秒。
pexpire key ttl：将 key 值的过期时间设置为 ttl 毫秒。
expireat key timestamp：将 key 值的过期时间设置为指定的 timestamp 秒数。
pexpireat key timestamp：将 key 值的过期时间设置为指定的 timestamp 毫秒数。

PS：不管使用哪一个命令，最终 Redis 底层都是使用 pexpireat 命令来实现的。另外，set 等命令也可以设置 key 的同时加上过期时间，这样可以保证设值和设过期时间的原子性。

设置了有效期后，可以通过 ttl 和 pttl 两个命令来查询剩余过期时间（如果未设置过期时间则下面两个命令返回 -1，如果设置了一个非法的过期时间，则都返回 -2）：

ttl key 返回 key 剩余过期秒数。
pttl key 返回 key 剩余过期的毫秒数。

过期策略

如果将一个过期的键删除，我们一般都会有三种策略：

定时删除：为每个键设置一个定时器，一旦过期时间到了，则将键删除。这种策略对内存很友好，但是对 CPU 不友好，因为每个定时器都会占用一定的 CPU 资源。
惰性删除：不管键有没有过期都不主动删除，等到每次去获取键时再判断是否过期，如果过期就删除该键，否则返回键对应的值。这种策略对内存不够友好，可能会浪费很多内存。
定期扫描：系统每隔一段时间就定期扫描一次，发现过期的键就进行删除。这种策略相对来说是上面两种策略的折中方案，需要注意的是这个定期的频率要结合实际情况掌控好，使用这种方案有一个缺陷就是可能会出现已经过期的键也被返回。

在 Redis 当中，其选择的是策略 2 和策略 3 的综合使用。不过 Redis 的定期扫描只会扫描设置了过期时间的键，因为设置了过期时间的键 Redis 会单独存储，所以不会出现扫描所有键的情况：

lfu-decay-time 1

具体算法如下：

获取当前时间戳，转化为分钟后取低 16 位（为了方便后续计算，这个值记为 now）。
取出对象内的 lru 属性中的高 16 位（为了方便后续计算，这个值记为 ldt）。
当 lru > now 时，默认为过了一个周期（16 位，最大 65535)，则取差值 65535-ldt+now：当 lru <= now 时，取差值 now-ldt（为了方便后续计算，这个差值记为 idle_time）。
取出配置文件中的 lfu_decay_time 值，然后计算：idle_time / lfu_decay_time（为了方便后续计算，这个值记为num_periods）。
最后将counter减少：counter - num_periods。

看起来这么复杂，其实计算公式就是一句话：取出当前的时间戳和对象中的 lru 属性进行对比，计算出当前多久没有被访问到，比如计算得到的结果是 100 分钟没有被访问，然后再去除配置参数 lfu_decay_time，如果这个配置默认为 1也即是 100/1=100，代表 100 分钟没访问，所以 counter 就减少 100。