Redis过期处理之多线程优化（redis过期 多线程）

Redis过期处理之多线程优化

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Redis是一个非常优秀的KEY-Value数据存储系统，它具有速度快，数据结构丰富，支持丰富的数据操作以及可靠性高等优点，成为了业内非常流行的数据存储和缓存系统。然而，由于Redis是内存存储的，所以需要定期清除过期的Key，否则会占用大量内存资源。而在Redis中，过期Key的清除是通过定期扫描Key集合来实现的，这种方式尽管能够达到过期Key的清除，但是会导致Key集合的扫描频繁执行，也会带来相当的性能损耗。

为了解决因定期扫描Key集合而导致的性能损耗，Redis引入了过期键处理线程，来增加过期Key的清除效率，降低定期扫描Key集合的频率。多线程的设计能够让清理过期Key的任务更快地完成，降低过期Key带来的内存占用，提高Redis服务器的性能。

以下是如何进行Redis的多线程优化：

1. Redis默认只有一个过期键处理线程，为了提高性能，可以增加线程数。

“`bash

# 在redis.conf中添加如下配置：

# 设置过期键处理线程数

# 可以根据服务器的并发量和硬件性能进行调节

# 默认值为 1

# Redis最大支持16个过期键处理线程

expire-tasks-worker-num 4

当然，线程数目太多也会带来线程上下文切换等开销，需要根据实际硬件性能选择合适的线程数目。

2. Redis过期键处理线程的调度默认使用时间片轮询，与CPU的调度一样，最大程度地利用CPU资源，但是线程切换也会带来开销，因此可以使用epoll或IOCP等多路复用技术提高线程调度效率。

```c++
// 通过epoll实现Redis过期键处理线程的调度
struct aeApiState {
    int epfd; /* epoll文件描述符 */
    struct epoll_event events[AE_SETSIZE]; /* epoll事件数组 */
};
static int aeApiCreate(aeEventLoop *eventLoop) {
    aeApiState *state = (aeApiState *)zmalloc(sizeof(aeApiState));
    if (!state) return -1;

    state->epfd = epoll_create(1024); /* 创建epoll文件描述符 */
    if (state->epfd == -1) return -1;
    eventLoop->apidata = state; /* 保存epoll状态数据 */
    return 0;
}

static int aeApiPoll(aeEventLoop *eventLoop, struct timeval *tvp) {
    aeApiState *state = (aeApiState *)eventLoop->apidata;
    int retval, numevents = 0;

    /* epoll_wt等待事件 */
    retval = epoll_wt(state->epfd, state->events, AE_SETSIZE, tvp ? (tvp->tv_sec * 1000 + tvp->tv_usec / 1000) : -1);
    if (retval > 0) {
        int j;
        numevents = retval;
        for (j = 0; j 
            // 处理过期键事件
            aeEpollProcessEvents(eventLoop, state->events[j].events);
        }
    }
    return numevents;
}
static void aeApiFree(aeEventLoop *eventLoop) {
    aeApiState *state = (aeApiState *)eventLoop->apidata;
    close(state->epfd);
    zfree(state);
}

3. Redis过期键处理线程的优化也可以在代码层面进行，例如，可以使用异步删除的方式代替同步删除，在操作系统上执行相对于Redis内部线程更少的过期键删除任务，减少内部线程之间因互相等待而造成的性能等待损耗。

“`c++

// 异步删除过期键

void asyncDeleteExpiredKey(aeEventLoop *eventLoop, long long id, void *clientData) {

// 获取过期键

list keys = getExpiredKeys();

for (auto key : keys) {

// 发送删除命令到Redis服务器

redisAsyncCommand(redisContext, NULL, NULL, “DEL %s”, key.c_str());

}

}

多线程的优化可以提高Redis服务器的性能，当然，需要注意线程数目和调度策略的合理选择，以及异步删除等代码层面的优化。

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