Redis处理过期场景的完美解决方案
Redis是一种基于内存的数据库，因其快速读写和数据持久化方式而受到欢迎。然而，Redis并不是万能的，它也需要面对过期场景处理的问题。在Redis中，过期时间是以秒为单位设置的。当key的过期时间到达后，Redis会将这个key删除。但是，在高并发的环境下，过期时间处理容易发生问题。好在有了这篇文章，我们将带你解决处理过期场景的问题。
1. Redis过期时间失效问题
在Redis中，设置key的过期时间时使用的是expire或者pexpire指令，如下所示：
exprie key 10 // 10秒后过期
pexipre key 10000 // 10000毫秒后过期
对于超过指定时间的key，Redis会自动删除，这是一种内部机制。“失效”即描述的是key过期的这段时间，Redis会在这一段时间内保留并返回此key的值，但是后续访问的时候就无法获取这个key的值了。
比如说，下面这段代码：
“`Java
public static void mn(String[] args) {
Jedis jedis = new Jedis(“localhost”);
jedis.set(“mykey”, “mymemcache”);
jedis.pexpire(“mykey”, 1L);
System.out.println(“after first mykey get:” + jedis.get(“mykey”));
try {
Thread.sleep(2000L);
} catch (InterruptedException e) {
}
System.out.println(“after second mykey get: ” + jedis.get(“mykey”));
}
我们设定了mykey的过期时间为1ms，第一次get时能拿到值，但是在第二次get的时候就无法拿到key的值了，这也就是所谓的“失效”。
2. Redis过期时间处理方式
Redis中过期时间“失效”的处理方式有如下三种情况：
* 内部机制处理(已经过期的key的值会保留，但访问次数为0，后续不能再次访问到)
* 定时任务扫描：Redis内部维护一个定时任务，每隔一段时间对已过期的key进行清除。可以通过查看日志定时任务清理的情况，即可知道redis是否有定期清除过期数据。
* Redis虚拟内存达到阈值后: Redis会通过lru机制进行淘汰，当虚拟内存达到阈值后，Redis会按照一定的规则(TTL或lru等)清理掉一部分的键值对，腾出空间。
其中，第一种方式是Redis的内部机制，无法修改。第三种方式常常安装的Redis虚拟内存达到阈值后才执行，因此不宜作为主要的清理机制。
我们可以通过定时任务扫描来清理掉过期的key，也可以通过手动主动触发清理机制。我们可以通过以下代码手动触发Redis的清理机制：
```Java
// 删除所有key
jedis.flushAll();
// 删除所有过期key
jedis.flushDB();
然而，这虽然可以手动清理掉过期的key，但是需要频繁清理，影响性能。
3. 定时任务扫描+Redis持久化
既然手动触发的方式需要频繁操作，那么我们可以通过定时任务扫描的方式进行过期key的清理。但是，由于扫描空间的大小以及存储策略的不同，我们可能会面对一些问题。通过使用Redis持久化机制，我们可以解决这类问题。Redis支持RDB持久化和AOF持久化机制。在这里，我们主要介绍RDB持久化方案。
RDB持久化机制可以将Redis的内存状态保存到磁盘中。在指定时间内进行持久化操作，将Redis中的数据快照保存到磁盘。当我们需要将过期的key清理时，我们可以通过RDB持久化的方式直接从磁盘中读取数据，删除过期key即可。这种方式相比于手动操作或者定时任务，更为安全、可靠。
下面是一个简单的代码样例：
“`Java
public class RedisService{
private JedisPool pool;
private ScheduledExecutorService timedExecutor = Executors.newScheduledThreadPool(1);
private String dumpFilePath ;
public RedisService(String host, int port, String password) {
this.pool = new JedisPool(new JedisPoolConfig(), host, port, 5000,password);
}
/**
* 添加过期key并设置过期时间(秒钟)
* @param key
* @param value
* @param expiredTime
* @return
*/
public String set(String key, String value, long expiredTime) {
Jedis jedis = null;
try {
jedis = pool.getResource();
String result = jedis.set(key, value);
jedis.expire(key, (int)expiredTime);
return result;
} finally {
if (jedis != null) {
jedis.close();
}
}
}
/**
* 定时清理过期key
*/
private void timedCleanExpiredTasks() {
timedExecutor.scheduleAtFixedRate(() -> {
Jedis jedis = pool.getResource();
jedis.flushDB();
String redisDataFile = dumpFilePath + “/dump.rdb”;
File file = new File(redisDataFile);
if (file.exists()) {
jedis.restore(“data”, 0, Files.readAllBytes(file.toPath()));
}
jedis.close();
}, 0, 5, TimeUnit.SECONDS);
}
/**
* 设置redis dump file ，每次清理过期数据时会同步磁盘上数据
* @param dumpFilePath
*/
public void setRedisDumpFile(String dumpFilePath) {
this.dumpFilePath = dumpFilePath;
timedCleanExpiredTasks();
}
}
以上代码中，我们使用ScheduledExecutorService定时执行清理过期key的任务,定时策略为：每隔5秒钟执行一次。
通过使用Redis持久化机制和定时任务，我们成功解决了过期场景处理的问题。
综上，处理过期场景中，我们可以通过内部机制、定时任务扫描、手动触发、以及Redis持久化机制等多种方式解决，而其中使用Redis持久化机制的方式，可以避免手动操作、同时保证数据的可靠性和数据的安全性，是推荐的处理过期场景的解决方式。
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