Redis学习笔记（十）——过期时间、访问限制与缓存

http://irfen.me/redis-learn-10-time-expire-limit-cache/

过期时间

之前应该提到过 redis 的特性之一是可以设置键的超时时间。命令是expire。

redis > SET session:27e7a id1234

OK

redis > EXPIRE session:27e7a 1200

(integer) 1

EXPIRE命令返回1表示成功，返回0表示键值不存在或设置失败。

同时这里还有一个比较常用的命令是ttl，用于查看一个键还有多久时间会被删除。返回的是剩余时间（秒数）。

这里就不贴代码了，有一点需要说明的是，ttl命令在键不存在或被删除之后，会返回-2，在没有为键设置生存时间（即永久存在，建一个键之后的默认情况）时返回的是-1。大家可以亲自操作一把。

如果想要把一个设置过过期时间的键取消过期时间设置，则需要使用persist命令。

redis > SET session:27e7a id1234

OK

redis > EXPIRE session:27e7a 1200

(integer) 1

redis > TTL session:27e7a

(integer) 1092

redis > PERSIST session:27e7a

(integer) 1

redis > TTL session:27e7a

(integer) -1

这里需要说明一点的是，除了使用persist命令外，使用set、getset命令为键赋值，也会同时消除键的生存时间，如果需要可以重新使用expire命令为键设置生存时间。而其他对键的操作命令（如incr、lpush、hset、zrem）都不会影响键的生存时间。

expire命令的单位是秒，而且这个参数必须为整数，如果需要更精准的时间的话，需要使用pexpire命令设置，其单位为毫秒，同理也需要用pttl命令来看键的剩余毫秒数。当然使用expire命令设置的过期时间也是可以用pttl看键的剩余毫秒数的。

访问限制

有时候我们会有一个需求是需要限制一个用户对一个资源的访问频率，我们假定一个用户（用IP作为判断）每分钟对一个资源访问次数不能超过10次。

我们可以使用一个键，每次用户访问则把值加1，当值加到10的时候，我们设定键的过期时间为60秒，并且禁止访问。这时候下次访问发现值为10，则不让访问了，然后60秒后键被删除，这时候再次创建键。这样就可以解决，但是其实这样时间并不精准，问题还是挺大的。

我们还有一个方案：使用队列。前面的章节也说到了，使用列表类型可以用作队列。

我们设定一个队列rate.limiting.192.168.1.1（假定是这个IP），我们把每次的访问时间都添加到队列中，当队列长度达到10以后，判断当前时间与队列第一个值的时间差是否小于60，如果小于60则说明60秒内访问次数超过10次，不允许访问；否则说明可以访问，则把队列头的值删除，队列尾增加当前访问时间。

这种方法可以比较精准的实现访问限制，但是当限制的次数比较大时，这种方法占用的存储空间也会比较大。

缓存

有时候会把一些对CPU或IO资源消耗比较大的操作结果缓存起来，并设置一定时间的自动过期。比如我们设定一个微博外链的最热站点缓存放于新浪微博的首页，这样我们不可能每次访问都重新计算最热的外链站点，所以我们可以设定两小时更新一次。每次访问是判断这个键有没有，如果存在则直接返回，如果没有则通过计算把内容存入键中，并设定两小时的过期时间。

然而在很多场合这种方法会很恐怖，当服务器内存有限的时候，大量使用缓存切设置生存时间过长就会导致redis占用太多内存，而redis有时候会把系统内存都吃掉，导致系统崩溃。但是设置时间过短又会导致缓存的命中太低。

所以我们最好的办法是设定缓存的淘汰规则。这种方式比较适用于将redis用作缓存系统的时候比较好。

具体就是：修改配置文件中的maxmemory参数，限制redis的最大内存，当超出后会按照maxmemory-policy参数指定的策略删除不需要的键，直到redis占用的内存小于设定值。

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

其中的LRU算法即是【最近最少使用】。

这里提一句，实际上redis根本就不会准确的将整个数据库中最久未被使用的键删除，而是每次从数据库中随机取3个键并删除这3个键里最久未被使用的键。上面提到的所有的随机的操作实际上都是这样的，这个3可以用过redis的配置文件中的maxmemeory-samples参数配置。