Redis回收线程是如何工作的？

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一、Redis 内存回收机制概述

Redis 的内存回收机制主要包括：

主动回收：当 Redis 内存使用达到设定的最大值时，主动删除一些数据。

被动回收：在每次访问或操作数据时，检查并删除过期的数据。

定期回收：通过后台任务定期扫描数据并删除过期数据。

二、主动回收机制

Redis 提供了多种主动回收策略，可以通过配置参数 maxmemory-policy 来设置。当 Redis 使用的内存达到 maxmemory 限制时，会根据策略删除一些数据，以释放内存。以下是 Redis 支持的几种回收策略：

noeviction：不删除任何数据，直接返回错误。这是默认策略。

allkeys-lru：从所有键中移除最近最少使用的键。

volatile-lru：从设置了过期时间的键中移除最近最少使用的键。

allkeys-random：从所有键中随机移除一些键。

volatile-random：从设置了过期时间的键中随机移除一些键。

volatile-ttl：从设置了过期时间的键中移除那些剩余寿命（TTL）最短的键。

这些策略可以通过 redis.conf 文件或命令行参数进行配置，例如：

三、被动回收机制

被动回收是指在每次访问或操作一个键时，Redis 会检查该键是否过期。如果过期，则删除该键。这个过程主要发生在以下几个操作中：

读操作：每次读取一个键时，Redis 会检查该键是否过期。如果过期，删除该键并返回 nil。

写操作：每次写入一个键时，Redis 会检查该键是否过期。如果过期，先删除该键，再进行写操作。

这种机制确保了过期键在被访问时能够及时被删除，但它无法处理那些从未被访问的过期键。

四、定期回收机制

为了处理那些长时间未被访问的过期键，Redis 实现了一个定期回收机制。Redis 的服务器会周期性地执行一个后台任务，扫描数据库中的一部分键，并删除那些过期的键。这个过程包含以下几个步骤：

选择数据库：随机选择一个数据库。

随机抽样：从选定的数据库中随机抽取一些键。

检查过期：检查这些键是否过期，如果过期，则删除。

重复：上述过程会定期重复，以确保尽可能多的过期键被删除。

该机制通过参数 hz 控制回收任务的执行频率，默认值为 10，即每秒执行 10 次。可以通过修改 redis.conf 文件或命令行参数来调整这个值：

五、内存碎片回收

除了数据的回收，Redis 还需要处理内存碎片问题。由于频繁的内存分配和释放，内存中可能会出现碎片，从而导致内存浪费和性能下降。Redis 通过 Jemalloc 内存分配器来管理内存，Jemalloc 可以自动处理大部分内存碎片问题。此外，Redis 还可以通过配置参数 activedefrag 启用主动内存碎片整理：

启用后，Redis 会在后台定期整理内存碎片，以提高内存使用效率。