Redis 過期策略深度解析：惰性刪除與定期刪除的雙重保障機制

三種過期策略理論對比

Redis 實際採用：惰性 + 定期雙重策略

1. 惰性刪除實現

所有讀寫命令執行前調用 expireIfNeeded(key)：

// 核心邏輯
if (key.expireTime != -1 && key.expireTime < currentTimeMillis()) {
    deleteKey(key);
    return null; // 命中過期鍵視同不存在
}

特別注意：SETNX 等寫命令也會觸發檢查，避免過期鍵阻礙新值寫入。

2. 定期刪除實現

核心函數 activeExpireCycle()，由 serverCron() 定時觸發 (預設 10Hz)：

void activeExpireCycle() {
    for (int db = currentDb; ; db = (db + 1) % server.dbnum) {
        if (db == currentDb && loopCount > 0) break; // 掃描完一輪退出
        
        dict *expires = server.db[db].expires;
        if (dictSize(expires) == 0) continue; // 無過期鍵跳過
        
        for (int i = 0; i < 20; i++) { // 每庫固定抽樣 20 個
            if (dictSize(expires) == 0) break;
            key = dictGetRandomKey(expires);
            if (key.expireTime < now) deleteKey(key);
        }
        
        if (timeSpent > TIME_LIMIT) break; // 保護 CPU 時間片
    }
    currentDb = db; // 記錄下輪起始庫
}

關鍵配置參數

• hz 10：serverCron 執行頻率 (Hz)，影響定期刪除頻率
• ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_LOOKUPS_PER_LOOP 20：每庫每輪抽樣數
• ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_TIME_LIMIT：單輪 CPU 時間上限 (預設 25% CPU 時間片)

持久化對過期鍵的處理

與 Memcached 差異總結

Memcached 僅採用惰性刪除，Redis 雙策略在記憶體效率與 CPU 佔用間取得更好平衡，是 Redis 適合作為高效能緩存的關鍵原因之一。