Redis的过期策略是什么？

简要回答

• Redis 的过期策略不是“key 一到时间就立刻删除”，而是采用 惰性删除 + 定期删除 的组合方案。
• 惰性删除是指访问 key 时才检查是否过期，过期就删除；定期删除是指Redis 后台周期性抽样扫描带过期时间的 key，主动清理已经过期的数据。 这样设计是为了在 CPU 开销 和 内存占用 之间取得平衡。只用惰性删除会让很多过期 key 长时间留在内存里，只用定时删除则会带来很高的调度成本。

详细回答

1. Redis 的过期时间 Redis 可以给 key 设置 TTL（存活时间），常见命令有 EXPIRE、PEXPIRE、EXPIREAT、SET EX 等。在Redis 内部会额外维护一张过期字典，记录哪些 key 配了过期时间以及具体过期时间点，只有设置了 TTL 的 key 才会进入过期策略机制。

2. 惰性删除就是“访问时才检查”。当客户端读取或操作某个 key 时，Redis 会先判断这个 key 是否已经过期：如果没过期，正常返回；如果已经过期，先删除，再返回空结果。

   • 优点：对 CPU 很友好，不会主动大面积扫描
   • 缺点：如果某个过期 key 一直没人访问，它可能会继续留在内存里，占着空间不释放

3. 定期删除是为了避免大量过期 key 长期滞留，Redis 会在后台周期性地抽样检查带 TTL 的 key。如果发现已经过期的 key，就会主动删除。 这个过程不是全量扫描，而是有时间片限制的抽样删除，目的是避免因为过期清理影响主线程处理请求。

   • 优点：能持续回收一部分过期数据，降低内存浪费
   • 缺点：不是实时删除，所以 key 过期后，可能还会短暂存在一段时间

4. 为什么不用定时删除

   • 如果给每个 key 都维护一个定时器，到点就立刻删除，那么当 key 数量非常大时，定时任务本身会带来很大的 CPU 和调度开销。
   • Redis 是内存数据库，追求高性能，因此不会采用“每个 key 一个独立定时器”的重方案。

5. Redis 过期策略的实际表现

   当 key 到了过期时间时，不代表一定会在那个瞬间被物理删除。一个 key 过期后，可能出现以下两种情况才真正删除：被客户端再次访问到或者被后台定期扫描到。

   所以业务上不能假设“TTL 一到，数据一定瞬间消失”。同时为了保证主从一致性，过期删除一般以主节点为准，再把删除动作同步给从节点。

6. 其他常见方法

   • TTL / PTTL 可以查看剩余过期时间。
   • PERSIST 可以移除 key 的过期时间。
   • 普通 SET key value 会覆盖原值，同时清掉原来的 TTL；如果希望保留 TTL，可以使用 KEEPTTL 选项。

知识图解

1. Redis key 的过期生命周期

代码示例

SET login:token:1001 abcdef EX 60

# 查看剩余过期时间
TTL login:token:1001

# 单独给已有 key 设置过期时间
EXPIRE login:token:1001 120

# 清除过期时间
PERSIST login:token:1001

# 覆盖 key 时保留 TTL
SET login:token:1001 xyz KEEPTTL

知识扩展

1. 面试官可能追问：

• Q1：为什么 key 过期了，内存看起来还是没立刻下降？
  • 因为 Redis 采用的是惰性删除和定期删除，过期时间到了不一定马上物理删除；另外内存分配器也不一定立刻把内存还给操作系统。
• Q2：为什么 Redis 不只用惰性删除？
  • 如果只用惰性删除，那些“过期后再也没人访问”的 key 会一直残留在内存中，时间久了会造成明显的内存浪费。
• Q3：过期策略和淘汰策略有什么区别？
  • 过期策略针对设置了 TTL 的 key，依据“是否到时间”来删除；淘汰策略针对“内存达到上限”的场景，依据配置规则选择谁被踢掉。