Redis自定义实现高效的过期策略（redis自定义过期策略）

Redis自定义实现高效的过期策略

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在Redis中，过期键是自动删除的，这是由Redis的过期策略决定的。Redis有三种过期策略：

1. 定时删除策略(time-limited eviction)

2. 惰性删除策略(lazy eviction)

3. 定期删除策略(volatile-ttl eviction)

但是这些过期策略并不能完全满足所有用户的需求，因此我们可以通过自定义实现高效的过期策略来满足特定的业务需求。

实现思路：

Redis需要检查每一个键的过期时间，这样就导致了性能瓶颈。为了解决这个问题，我们可以利用Redis的发布/订阅(publish/subscribe)功能来实现高效的过期策略。具体的实现思路如下：

1. 使用有序集合(sorted set)来保存键和它们的过期时间。

2. 为每一个过期时间设置一个对应的Redis键，将其作为订阅者，订阅一个频道(channel)。

3. 定时检查过期键中最早的过期时间，并将其作为消息发布到对应的频道中。

4. 订阅这个频道的所有客户端会从频道中接收到过期时间最早的键，客户端根据这个过期时间来删除相应的键。

代码实现：

我们可以通过编写Redis模块来实现自定义过期策略。模块代码如下：

#include "RedisModule.h"
#include 
int timer_callback(RedisModuleCTX *ctx, void *privdata) {
    RedisModuleCallReply *reply;
    reply = RedisModule_Call(ctx, "ZPOPMIN", "ss", "myset", "0");
    if (RedisModule_CallReplyType(reply) != REDISMODULE_REPLY_NULL) {
        RedisModuleString *key = RedisModule_CreateStringFromCallReply(RedisModule_CallReplyArrayElement(reply, 0));
        RedisModuleCallReply *ttl_reply = RedisModule_Call(ctx, "ttl", "s", key);
        long long ttl;
        RedisModule_Assert(RedisModuleStringToLongLong(RedisModule_CreateStringFromCallReply(ttl_reply),&ttl) == REDISMODULE_OK);
        if (ttl 
            RedisModule_Log(ctx,"warning","removing expired key %s", RedisModule_StringPtrLen(key, NULL));
            RedisModuleKeyDel(ctx, key);
        } else {
            RedisModule_Log(ctx,"warning","key %s still has %lld seconds left", RedisModule_StringPtrLen(key, NULL), ttl);
            RedisModule_SetTimer(ctx, 1000, timer_callback, NULL);
        }
        RedisModule_FreeString(ctx, key);
    } else {
        RedisModule_Log(ctx,"warning","no expired keys found");
        RedisModule_SetTimer(ctx, 1000, timer_callback, NULL);
    }
    return REDISMODULE_OK;
}
int mytimerid = 0;
int expire_custom(RedisModuleCtx *ctx, RedisModuleString **argv, int argc) {
    if (argc  4) return RedisModule_WrongArity(ctx);
    long long now;
    RedisModule_AutoMemory(ctx);
    RedisModule_StringToLongLong(argv[2], &now);
    RedisModuleString *value = RedisModule_CreateStringFromString(argv[1]);
    RedisModule_Call(ctx, "ZADD", "sc", "myset", now, value);
    if (mytimerid == 0) {
        mytimerid = RedisModule_CreateTimer(ctx, 1000, timer_callback, NULL) ;
    }
    RedisModule_ReplyWithSimpleString(ctx, "OK");
    return REDISMODULE_OK;
}
int RedisModule_OnLoad(RedisModuleCtx *ctx, RedisModuleString **argv, int argc) {
    if (RedisModule_Init(ctx,"myexpire",1,REDISMODULE_APIVER_1)==REDISMODULE_ERR)
        return REDISMODULE_ERR;
    if (RedisModule_CreateCommand(ctx,"expire.custom",expire_custom,"write",0,0,0)==REDISMODULE_ERR)
        return REDISMODULE_ERR;
    RedisModule_Log(ctx,"warning","myexpire loaded");
    return REDISMODULE_OK;
}

我们可以在Redis中动态加载模块：

1. 编译模块：gcc -std=c99 -Wall -fPIC -shared myexpire.c -o myexpire.so

2. 加载模块：redis-cli module load ./myexpire.so

使用expire.custom命令来自定义过期时间：

127.0.0.1:6379> expire.custom mykey 100
OK

自定义过期时间成功后，程序会每一秒钟检查一次有序集合中是否有过期键，如果有的话，就会将过期键作为消息发布到对应的频道中。

优点：

自定义实现高效的过期策略可以针对特定的业务需求进行优化，提高Redis的性能和效率，同时还可以避免Redis的自动删除机制对业务造成影响。

缺点：

自定义实现高效的过期策略需要开发人员具备一定的Redis编程能力，并且需要考虑过期策略的正确性和性能问题。如果没有足够的经验，可能会出现一些问题。

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