处理 TTL 与过期策略

目标

准确理解 TTL 的行为，重现并阻止 TTL 悄悄消失的陷阱，并通过实际的驱逐来确认驱逐策略之间的差异。

为什么重要

“Redis 内存一直在增长，却找不到原因”这类咨询，大部分都是没有设置 TTL 的键。而它之所以不显眼，是因为代码明明在好好地使用 SETEX，却在某处用 SET 只更新了值，把原本的生存时间抹掉了。本实验的第 3 步正是这一幕。还有一件要刻进脑子里的事：过期并不是立即发生的。Redis 要么在访问时删除，要么在后台抽取样本来删除。所以过期时间已过的键可能仍留在 DBSIZE 里，“明明过期了，为什么内存没有减少”的答案就在这里。最后的审计脚本可以原样带到生产环境中使用。

步骤

把 cache:a 连同值一起以 60 秒的生存时间放入，并在 /root/ttl/ttl1.txt 中写入 ttl=<남은초>（占位符为剩余秒数）。该值必须大于等于 1 且小于等于 60。
移除 cache:a 的 TTL。/root/ttl/ttl2.txt 中必须写有 ttl=-1。
以 60 秒的生存时间放入 cache:b 之后，用 SET cache:b <새값>（占位符为新值）只更新值。把 TTL 变成 -1 的情况记录到 /root/ttl/lost.txt，再把用 KEEPTTL 重试的结果，以 ttl=<양수>（占位符为正数）的形式写入 /root/ttl/kept.txt。
以 1 秒的生存时间放入 cache:c，等待 2 秒，然后把未访问状态下的 DBSIZE 与访问之后的 DBSIZE，以 before=<n> after=<n> 的形式写入 /root/ttl/lazy.txt。
把 maxmemory-policy 设置为 allkeys-lfu。/root/ttl/policy.txt 中必须包含 maxmemory-policy allkeys-lfu。
把 maxmemory 降到 8mb，用 /root/ttl/fill.py 放入足够多的键来触发驱逐。在 /root/ttl/evicted.txt 中写入 evicted_keys=<n>，n 必须大于 0。
用 /root/ttl/audit.sh 以 SCAN 遍历，把 TTL 为 -1 的键写入 /root/ttl/nottl.txt。脚本中不能出现 KEYS 字符串，并且结果文件中至少要有 1 个键。

参考

查询生存时间：TTL key——-1 表示没有过期时间，-2 表示键不存在。
保持 TTL 的更新：SET key val KEEPTTL
驱逐统计：redis-cli INFO stats | grep evicted_keys
TTL 抖动：用 ttl = base + random(-spread, +spread) 把同时过期分散开。
常见错误：在 volatile-lru 策略下，缓存键漏设了 TTL——这个键永远不会被驱逐。

设置 TTL 并确认剩余生存时间

把 cache:a 连同值一起以 60 秒的生存时间放入，并在 /root/ttl/ttl1.txt 中写入 ttl=<남은초>（占位符为剩余秒数）。该值必须大于等于 1 且小于等于 60。

既有在放入时同时指定生存时间的命令，也有给已存在的键设置的命令。查询一下剩余的生存时间。

移除 TTL，使其成为永久键

移除 cache:a 的 TTL。/root/ttl/ttl2.txt 中必须写有 ttl=-1。

没有 TTL 的键，查询结果是 -1。注意 -2 是另一个含义。

重现并阻止 SET 抹掉 TTL 的陷阱

以 60 秒的生存时间放入 cache:b 之后，用 SET cache:b <새값>（占位符为新值）只更新值。把 TTL 变成 -1 的情况记录到 /root/ttl/lost.txt，再把用 KEEPTTL 重试的结果，以 ttl=<양수>（占位符为正数）的形式写入 /root/ttl/kept.txt。

明明只更新了值，生存时间却消失了。有一个选项可以保持生存时间。

观察过期并不会立即归还内存

以 1 秒的生存时间放入 cache:c，等待 2 秒，然后把未访问状态下的 DBSIZE 与访问之后的 DBSIZE，以 before=<n> after=<n> 的形式写入 /root/ttl/lazy.txt。

过期时间已过、但没有人访问的键，会在一段时间内继续留着。对比一下查询前后的数量。

设置驱逐策略

把 maxmemory-policy 设置为 allkeys-lfu。/root/ttl/policy.txt 中必须包含 maxmemory-policy allkeys-lfu。

默认值不适合缓存用途。如果是纯缓存，哪种策略更合适，可以参考阅读资料。

让驱逐真的发生

把 maxmemory 降到 8mb，用 /root/ttl/fill.py 放入足够多的键来触发驱逐。在 /root/ttl/evicted.txt 中写入 evicted_keys=<n>，n 必须大于 0。

把内存上限设小，再放入很多键就可以了。驱逐统计在 INFO 里。

编写查找无 TTL 键的审计脚本

用 /root/ttl/audit.sh 以 SCAN 遍历，把 TTL 为 -1 的键写入 /root/ttl/nottl.txt。脚本中不能出现 KEYS 字符串，并且结果文件中至少要有 1 个键。

用 SCAN 遍历，收集剩余生存时间为 -1 的键。它必须是能在生产环境中定期运行的形式。