好的，各位观众老爷们，大家好！我是你们的老朋友，人称“代码界段子手”的程序猿老王。今天咱们不聊高并发、大数据，也不谈微服务、容器化，咱们来聊聊Redis里一个看似不起眼，但实际上非常重要的小玩意儿：EXPIRE 和 TTL。
别看这两个命令简单，它们可是Redis实现键过期机制的核心，直接关系到你的缓存策略、数据清理，甚至影响到你的服务器性能！要是没玩明白，轻则缓存失效，重则内存爆炸，让你的Redis服务器变成一个“僵尸数据收容所”。想想都可怕😱！
所以，今天老王就化身Redis过期时间管理大师，手把手教你玩转 EXPIRE 和 TTL，让你的Redis缓存策略像瑞士手表一样精准可靠！
一、开场白：Redis过期机制的重要性，就如同鱼离不开水
试想一下，你在淘宝上搜索“新款手机”，服务器给你返回了一堆商品信息，这些数据肯定会被缓存起来，以便下次你再搜索时，能更快地展示结果。但是，新款手机层出不穷，今天的新款，明天可能就变成了旧款，如果缓存里的数据永远不过期，那岂不是会让你一直看到过时的信息？这用户体验就直接拉胯了！
所以，Redis的过期机制就像一个勤劳的清洁工，默默地清理着那些不再需要的数据，腾出宝贵的内存空间，保证你的Redis服务器始终保持活力。
二、EXPIRE：给你的键贴上“保质期”标签
EXPIRE 命令的作用非常简单粗暴，就是给指定的键设置一个过期时间（以秒为单位）。就像给牛奶贴上“保质期”标签一样，告诉Redis：“这个键，过了这个时间，就给我扔掉！”
语法如下：
EXPIRE key seconds其中：
key：要设置过期时间的键。seconds：过期时间，单位为秒。
举个栗子🌰：
SET mykey "Hello Redis!"
EXPIRE mykey 60 # 设置mykey的过期时间为60秒这样，mykey 就在60秒后自动过期了。是不是so easy？
小技巧1： EXPIRE 命令返回1表示设置成功，返回0表示键不存在。你可以利用这个返回值来判断键是否存在，并决定是否需要设置过期时间。
小技巧2： 如果你想取消一个键的过期时间，可以使用 PERSIST 命令。PERSIST key 会移除键的过期时间，让它变成一个永久有效的键，除非你手动删除它。
三、TTL：查看键的剩余生命值，就像查看电池电量
TTL (Time To Live) 命令的作用是查看指定键的剩余生存时间（以秒为单位）。就像查看手机电池电量一样，让你知道这个键还能“活”多久。
语法如下：
TTL key返回值有三种情况：
- 大于等于0的整数： 表示键的剩余生存时间，单位为秒。
- -1： 表示键存在，但没有设置过期时间，是一个永久有效的键。
- -2： 表示键不存在。
再举个栗子🌰：
SET mykey "Hello Redis!"
EXPIRE mykey 60
TTL mykey # 返回值可能为59, 58, 57...取决于执行命令的时间四、EXPIREAT 和 PEXPIRE：更精准的过期时间控制，就像预约删除一样
除了 EXPIRE 之外，Redis还提供了 EXPIREAT 和 PEXPIRE 两个命令，让你能够更精准地控制键的过期时间。
EXPIREAT key timestamp： 设置键的过期时间为一个Unix时间戳。你可以理解为“在某个特定的时间点过期”。PEXPIRE key milliseconds： 设置键的过期时间，单位为毫秒。PEXPIRE提供了更高的精度。
这两个命令就像预约删除一样，你可以指定一个未来的时间点，让Redis自动删除指定的键。
五、PTTL：毫秒级的剩余生存时间，就像精确到小数点后几位一样
PTTL (Precise Time To Live) 命令与 TTL 类似，但是它返回的是键的剩余生存时间，单位为毫秒。如果你需要更精确的过期时间信息，可以使用 PTTL。
六、过期策略：Redis是如何处理过期键的？
好啦，我们已经学会了如何设置和查看键的过期时间，但是还有一个关键问题：Redis是如何处理过期键的呢？毕竟，Redis不能一直扫描所有键，看看它们是否过期，这样效率太低了。
Redis主要采用了三种策略来删除过期键：
-
惰性删除： 当你尝试访问一个已经过期的键时，Redis才会去检查它是否过期，如果过期了，就删除它，并返回空值。这种策略的优点是不会浪费CPU资源，缺点是如果一个键过期了，但是一直没有被访问，它就会一直占用内存空间。
-
定期删除： Redis会定期（默认每秒10次）随机抽取一些键，检查它们是否过期，如果过期了，就删除它们。这种策略的优点是可以定期清理过期键，缺点是如果过期键太多，可能会影响Redis的性能。
-
内存淘汰策略（当内存不足时触发）： 当Redis使用的内存超过了配置的最大内存限制时，Redis会根据配置的内存淘汰策略，删除一些键来释放内存。常见的内存淘汰策略包括：
- volatile-lru： 从已设置过期时间的键中，选择最近最少使用的键进行删除。
- allkeys-lru： 从所有键中，选择最近最少使用的键进行删除。
- volatile-random： 从已设置过期时间的键中，随机选择键进行删除。
- allkeys-random： 从所有键中，随机选择键进行删除。
- volatile-ttl： 从已设置过期时间的键中，选择剩余生存时间最短的键进行删除。
- noeviction： 当内存不足时，不删除任何键，直接返回错误。
表格总结：过期删除策略对比
| 策略 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 惰性删除 | 节省CPU资源 | 长期未访问的过期键会占用内存 | 读多写少的场景 |
| 定期删除 | 定期清理过期键 | 可能影响Redis性能 | 读写均衡的场景 |
| 内存淘汰策略 | 保证Redis服务器的正常运行，防止内存溢出 | 可能删除重要数据，需要根据业务场景选择合适的淘汰策略 | 内存资源紧张的场景，需要根据数据重要性选择合适的策略 |
七、使用场景举例：过期时间管理的应用
- Session管理： 可以将用户的Session信息存储在Redis中，并设置一个过期时间，当用户长时间不活动时，Session会自动过期，释放资源。
- 验证码： 可以将验证码存储在Redis中，并设置一个过期时间，防止验证码被恶意利用。
- 限制IP访问频率： 可以记录每个IP的访问次数，并设置一个过期时间，防止恶意用户刷接口。
- 缓存热门数据： 可以将热门数据缓存到Redis中，并设置一个过期时间，当数据不再热门时，缓存会自动过期，释放空间。
八、注意事项：过期时间设置的坑，小心踩雷！
- 不要设置过短的过期时间： 如果过期时间设置得太短，会导致缓存频繁失效，增加数据库的压力。
- 不要设置过长的过期时间： 如果过期时间设置得太长，会导致缓存数据与数据库数据不一致。
- 注意时间同步问题： 如果Redis服务器的时间与其他服务器的时间不同步，可能会导致过期时间计算错误。
- 合理选择内存淘汰策略： 根据业务场景选择合适的内存淘汰策略，避免删除重要数据。
- 监控过期键的数量： 定期监控过期键的数量，及时发现并解决问题。
九、高级技巧：使用Lua脚本原子性地设置过期时间
有时候，我们需要原子性地设置键的值和过期时间，例如：
SET key value
EXPIRE key seconds这两个命令不是原子性的，如果在执行 SET 命令之后，执行 EXPIRE 命令之前，Redis服务器崩溃了，那么这个键就没有设置过期时间，变成了一个永久有效的键。
为了解决这个问题，可以使用Lua脚本来保证这两个命令的原子性：
local key = KEYS[1]
local value = ARGV[1]
local seconds = ARGV[2]
redis.call("SET", key, value)
redis.call("EXPIRE", key, seconds)
return "OK"然后，使用 EVAL 命令执行这个Lua脚本：
EVAL "local key = KEYS[1] local value = ARGV[1] local seconds = ARGV[2] redis.call("SET", key, value) redis.call("EXPIRE", key, seconds) return "OK"" 1 mykey "Hello Redis!" 60这样，就可以保证 SET 和 EXPIRE 命令的原子性。
十、总结：让你的Redis缓存策略飞起来！
好啦，各位观众老爷们，今天我们一起深入探讨了Redis的 EXPIRE 和 TTL 命令，以及过期策略、使用场景和注意事项。希望通过今天的讲解，你能更加熟练地运用这些知识，让你的Redis缓存策略像雄鹰一样展翅翱翔，为你的应用提供更高效、更可靠的数据服务！
记住，掌握好Redis的过期机制，就像掌握了一把清理缓存的利器，能让你轻松应对各种复杂的业务场景，避免各种潜在的风险。
如果大家觉得这篇文章对你有帮助，记得点赞、评论、转发三连哦！你们的支持是我创作的最大动力！咱们下期再见！👋