Redis自学笔记:4.2进阶-过期时间

4.2过期时间

*4.2.1命令介绍

在redis中使用 expire 命令设置一个键的过期时间后redis会自动删除它.
expire key seconds (seconds单位是秒,必须是整数)

• 返回值是1表示设置成功,返回0则表示键不存在或设置失败

查看见还有多久被删除: ttl key

• 返回值是键的剩余时间,-1表示该键没有设置过期时间,-2表示该键不存在

取消键的过期事件设置: persist key
为该键重新赋值也会清除键的过期时间

pexpire key msec (msec单位是毫秒)
expireat key Unix (使用Unix时间作为键的过期时间)
pexpireat key Unix (时间单位是毫秒)

• watch命令监测一个拥有过期时间的键,该键时间到期自动删除,并不会被watch
  命令认为该键被改变

    127.0.0.1:6379> set foo '李白乘舟将欲行'
    OK
    127.0.0.1:6379> expire foo 300
    1
    127.0.0.1:6379> ttl foo
    293
    127.0.0.1:6379> ttl foo
    248
    127.0.0.1:6379> persist foo
    1
    127.0.0.1:6379> ttl foo
    -1

4.2.2实现访问频率限制之一

减轻服务器压力,限制每个用户(以IP计)一段时间最大访问量.
例如要限制每分钟每个用户最多只能访问100个页面:
对每个访问用户使用一个名为 rate.limiting:用户IP 的字符串类型键,每次
用户访问则使用incr命令递增该键的键值.如果递增后的值是1(第一次访问页面),则
同时还要设置该键的过期时间为1分钟.这样每次用户访问页面时都读取该键的键
值,如果超过100就表明该用户的访问频率超过了限制,需要提示用户稍后访问.该
键每分钟会自动删除,所以下一分钟用户的访问次数又会重新计算.
伪代码:

    $isKeyExists = exists rate.limiting:$IP
    if $isKeyExists is 1
        $times = incr rate.limiting:$IP
        if $times > 100
            print 访问频率超过了限制,请稍后再试
            exit
    else
        multi
        incr rate.limiting:$IP
        expire $keyName, 60
        exec

4.2.3实现访问频率限制之二

4.2.2中伪代码问题:只能限制从计数开始的这一分钟内次数,不能限制任意一分钟内访
问次数.伪代码:

    $listLength = llen rate.limiting:$IP
    if $listLength < 10
        lpush rate.limiting:$IP, now()
    else
        $time = lindex rate.limiting:$IP, -1
        if now() - $time < 60
            print 访问频率超过了限制,请稍后再试
                exit
        else
            lpush rate.limiting:$IP, now()
            ltrim rate.limiting:$IP, 0, 9

问题:

1. 占用较多的存储空间
2. 出现竞态条件

• redis获取当前时间命令: time
  返回值:一个包含两个字符串的列表,第一个字符串是当前时间(以UNIX时间戳
  格式表示)，而第二个字符串是当前这一秒钟已经逝去的微秒数。

      127.0.0.1:6379> time
      1545456190
      429700
  

4.2.4实现缓存

为了提高网站的负载能力,常常将一些访问频率较高但是对cpu或IO资源消耗较大
的操作的结果缓存起来,并希望这些缓存过一段时间自动过期.
例如教务网站对全校所有学生各个科目成绩汇总排名,并在首页显示钱10名的学生
姓名,伪代码:

    $rank = get cache:rank
    if not $rank
        $rank = 计算排名
        multi
        set cache:rank, $rank
        expire cache:rank 7200
        exec

• 将结果存储2小时

问题:

1. 服务器内存有限时,如果大量使用缓存键且过期时间设置得过长会导致redis
   占满内存
2. 把redis缓存键过期时间设得太短,导致缓存命中率过低且大量内存闲置

• 实际开发中很难为缓存键设置合理的过期时间,为此限制redis能够使用的最大内存.
  并让redis按照一定的规则淘汰不需要的缓存键.具体的设置方法为:
  修改配置文件的 maxmemory参数,闲置redis最大可用内存大小,当 超出限制redis会依据 maxmemory-policy参数指定的策略来删除不需要的键,直到 redis占用内存小于指定内存.

表4-1 redis支持淘汰键的规则

规则	说明
volatile-lru	使用LRU算法删除一个键(只对设置了过期时间的键)
allkeys-lru	使用LRU算法删除一个键
volatile-random	随机删除一个键(只对设置了过期时间的键)
allkeys-random	随机删除一个键
volatile-ttl	删除过期时间最近的一个键
noeviction	不删除键,只返回错误

maxmemory-policy支持的规则如上表所示.其中LRU算法即"最近最少使用".