Redis中如何设置过期时间

在 Redis 中，可以通过多种命令为 Key 设置过期时间（TTL，Time To Live），过期后 Redis 会自动删除该 Key。以下是详细的设置方法、注意事项和最佳实践：

1. 设置过期时间的核心命令

(1) EXPIRE：为已存在的 Key 设置过期时间

SET mykey "value"       # 先设置一个 Key
EXPIRE mykey 60         # 设置 60 秒后过期

• 返回值：
  • 1：设置成功。
  • 0：Key 不存在或设置失败。

(2) EXPIREAT：设置 Key 在指定 Unix 时间戳过期

EXPIREAT mykey 1633046400  # 设置 Key 在 2021-10-01 00:00:00 过期

• 适用场景：需要精确控制过期时间的场景（如定时任务）。

(3) SET 命令直接设置过期时间

SET mykey "value" EX 60      # 设置值并指定 60 秒后过期
SET mykey "value" PX 60000   # 设置值并指定 60000 毫秒后过期

• 参数：
  • EX <seconds>：秒级过期。
  • PX <milliseconds>：毫秒级过期。
• 优点：原子操作，避免竞态条件。

(4) PERSIST：移除 Key 的过期时间

PERSIST mykey  # 将 Key 设置为永久有效

2. 检查和修改过期时间

(1) TTL：查看 Key 的剩余生存时间

TTL mykey  # 返回剩余秒数
# 返回值：
#   -2：Key 不存在。
#   -1：Key 存在但没有设置过期时间。
#   N：剩余 N 秒过期。

(2) PTTL：查看剩余毫秒数

PTTL mykey  # 返回剩余毫秒数

(3) 修改过期时间

• 直接重新执行 EXPIRE 或 EXPIREAT 即可覆盖原有 TTL。

3. 批量设置过期时间

(1) 使用 MSET + EXPIRE（非原子）

MSET key1 "value1" key2 "value2"  # 批量设置值
EXPIRE key1 60
EXPIRE key2 120

• 缺点：非原子操作，可能部分 Key 设置失败。

(2) 使用 Lua 脚本（原子操作）

-- 批量设置 Key 并指定不同 TTL
local keys = {"key1", "key2"}
local values = {"value1", "value2"}
local ttls = {60, 120}  -- 秒

for i, key in ipairs(keys) do
    redis.call("SET", key, values[i], "EX", ttls[i])
end

• 优点：保证所有操作原子性。

(3) 使用 SCAN + 管道（Pipeline）

# 伪代码：遍历匹配的 Key 并批量设置过期时间
SCAN 0 MATCH "user:*" COUNT 1000 | xargs -I {} redis-cli EXPIRE {} 3600

• 适用场景：对已有 Key 批量补设过期时间。

4. 过期时间的底层实现

Redis 通过以下机制管理过期时间：

1. 数据结构：
   • 每个 Key 的元数据中存储 expire 字段（Unix 时间戳）。
   • 过期 Key 会被记录在全局的过期字典（expires 哈希表）中。
2. 删除策略：
   • 惰性删除：访问 Key 时检查是否过期。
   • 定期删除：后台线程随机抽查过期 Key 并删除。

5. 注意事项

(1) 过期时间的精度

• Redis 的过期时间是秒级或毫秒级（取决于命令）。
• 实际删除可能存在 1 秒内 的延迟（受定期删除策略影响）。

(2) 持久化影响

• RDB：生成快照时会过滤过期 Key，不会写入磁盘。
• AOF：过期 Key 的删除操作会以 DEL 命令形式追加到 AOF 文件。

(3) 主从复制

• 主库删除过期 Key 后会通知从库同步删除。
• 如果主库未访问过期 Key，从库可能暂时保留（需依赖惰性删除）。

(4) 内存不足时的行为

• 如果 Redis 内存达到 maxmemory 限制，会优先触发淘汰策略（如 LRU），而非等待过期删除。

6. 最佳实践

(1) 避免集中过期

• 为批量 Key 设置随机 TTL，防止雪崩：

  -- Lua 脚本：为每个 Key 设置 60~120 秒的随机过期时间
  local key = KEYS[1]
  local value = ARGV[1]
  local ttl = 60 + math.random(60)  -- 60~120 秒
  redis.call("SET", key, value, "EX", ttl)
  

(2) 热点数据谨慎设置过期时间

• 对高频访问的 Key，建议：
  • 使用长 TTL（如数小时）。
  • 或通过后台任务定期刷新 TTL。

(3) 监控过期 Key

• 启用过期事件通知：

  # redis.conf 中配置
  notify-keyspace-events Ex
  

• 订阅频道：

  PSUBSCRIBE __keyevent@0__:expired  # 监听数据库 0 的过期事件
  

(4) 结合业务逻辑设计 TTL

• 缓存场景：TTL 应略小于数据源的更新周期。
• 会话管理：TTL 与用户会话时长一致（如 30 分钟）。

7. 常见问题

Q1：设置过期时间后，能否修改值而不影响 TTL？

• 是的，SET 命令默认会保留原有 TTL：

  SET mykey "new_value"  # 保留原有 TTL
  

• 如需重置 TTL，需重新执行 EXPIRE。

Q2：为什么 TTL 返回 -2？

• 表示 Key 不存在（可能已被删除或未设置）。

Q3：如何设置永不过期的 Key？

• 不设置过期时间，或使用 PERSIST 移除 TTL。

总结

通过合理使用这些命令，可以高效管理 Redis 中的数据生命周期，避免内存泄漏和性能问题。