Redis里怎么给数据定个过期时间，别让它永远占着空间

在Redis这个速度快、内存大的“大仓库”里，数据如果只进不出，再大的空间也迟早会被塞满，就像家里的储物间，不清理旧东西，新东西就放不进去了，给数据“上闹钟”，让它到点自动消失，是使用Redis时必须掌握的核心技巧，这不仅能节省宝贵的内存空间，也是实现很多常见业务逻辑的基础，比如验证码十分钟有效、用户登录状态保持七天、热点数据缓存一小时等等。

具体怎么给Redis里的数据定这个“闹钟”呢？主要有两种直接又简单的方法，都是在存入数据的时候或者之后,通过一条命令来搞定。

第一种方法，也是最常用的，叫做“EXPIRE”命令族。 这个方法的核心思想是，你先正常地把一个键值对存进Redis，然后额外给它附加上一个“生存时间”，根据时间单位的不同,有几个具体的命令可以选择：

• EXPIRE key seconds：这是最基础的命令，你告诉Redis，给这个叫“key”的数据设置一个过期时间，单位是秒，你存了一个验证码 SET verification_code 123456，然后立刻执行 EXPIRE verification_code 600，这就意味着这个验证码在600秒，也就是10分钟之后，会被Redis自动删除。（来源：Redis官方文档对EXPIRE命令的描述）
• PEXPIRE key milliseconds：这个命令和EXPIRE几乎一样，唯一的区别是时间单位更精确，是毫秒，如果你需要非常精准的时间控制，比如只缓存950毫秒，那就用这个命令。PEXPIRE hot_data 950。
• EXPIREAT key timestamp：这个命令不是设置一个“时间段”，而是直接指定一个“过期时间点”，这个时间点是一个Unix时间戳，也就是从1970年1月1日到现在经过的秒数，你希望数据在2023年10月27日中午12点整过期，你可以先算出那个时刻的时间戳，然后执行 EXPIREAT my_key 1698384000。（来源：Redis官方文档对EXPIREAT命令的描述）
• PEXPIREAT key milliseconds-timestamp：同理，这是EXPIREAT的毫秒版本,使用毫秒级精度的时间戳。

这几个命令用起来非常灵活，你可以随时对一个已经存在的键（只要它还没被删除）设置或修改过期时间，如果设置成功，命令会返回1；如果键不存在,则会返回0。

第二种方法，是在存入数据的同时，一步到位地设置好过期时间。 这种方法更简洁，只需要一条命令，避免了先存后设的两步操作,Redis为最常用的SET命令提供了额外的参数来实现这个功能：

• SET key value EX seconds：你在设置键值对的同时，直接用EX参数指定过期的秒数。SET session:user123 "user_data" EX 604800 这条命令，不仅把用户数据存了起来，还直接规定了它在604800秒（7天）后过期。（来源：Redis官方文档对SET命令选项的描述）
• SET key value PX milliseconds：和上面一样,只是单位是毫秒。
• SET key value EXAT timestamp：在设置值的同时,指定一个秒级时间戳作为过期点。
• SET key value PXAT milliseconds-timestamp：在设置值的同时,指定一个毫秒级时间戳作为过期点。

除了SET命令，在其他一些创建数据的命令中，也有类似的选项，比如在列表（List）、集合（Set）等数据结构中添加元素时，有时也可以附带过期时间,但这不如SET命令的选项那么通用。

设置好过期时间后，我们肯定想知道这个数据还能活多久，或者它到底有没有被设置过期时间,Redis也提供了查询命令：

• TTL key：这个命令用来查看一个键还有多少秒过期，如果返回的是正数，比如86，就意味着还剩86秒；如果返回-2，表示这个键已经不存在了（可能已经过期被删，或者被你手动删了）；如果返回-1，则是个很重要的信号，意味着这个键没有设置过期时间，它会永远待在内存里，除非你主动删除它。（来源：Redis官方文档对TTL命令的描述）
• PTTL key：作用和TTL一样,只是返回的是毫秒数。

有时候你可能想取消一个键的过期时间，让它从“临时工”变成“永久居民”，可以使用 PERSIST key 命令，如果执行成功，这个键的过期时间会被移除，之后再使用TTL查询，就会返回-1。

了解了如何设置，我们还得知道Redis是怎么在背后默默地清理这些过期数据的，它主要用了两种策略，这两种策略结合使用，既保证了效率,又避免了内存的无谓占用：

1. 惰性删除：这是被动策略，当客户端尝试访问一个键时，Redis会先检查一下这个键是否已经过期了，如果过期了，就立刻删除它，然后返回一个空值，好像这个键从来不存在一样，这个策略的好处是删除操作只发生在必要的时候，不会浪费CPU时间去扫描那些没人访问的过期键，但坏处是，如果很多键已经过期了但一直没人访问，它们就会成为“僵尸数据”，继续占用着内存空间。（来源：Redis官方文档对过期机制的描述）
2. 定期删除：这是主动策略，为了弥补惰性删除的不足，Redis会每隔一段时间（默认是100毫秒）随机抽取一小部分设置了过期时间的键，检查它们是否过期，如果过期了就删除，通过限制每次检查的数量和时长，这个策略对CPU时间的影响很小，通过多次循环抽样，最终能清理掉大部分过期键，这种策略相当于一个定时的“巡检员”,专门清理那些不被访问的过期数据。

在实际使用中，你设置了一个键10秒后过期，它并不一定会在第10秒整被瞬间删除，可能到了第10秒，它还在那里，直到第11秒有客户端来读取它（触发惰性删除），或者在第10.5秒被定期删除的巡检员发现，才会被清理掉,这种微小的延迟在绝大多数业务场景下都是可以接受的。

给Redis数据设置过期时间是一个简单而强大的功能，通过EXPIRE命令族或在SET时加上EX/PX参数，你可以轻松管理数据的生命周期，再结合TTL命令进行查询监控，你就能很好地控制Redis的内存使用，让它高效地为你的应用服务，避免数据“长生不老”带来的麻烦，对于缓存这类临时数据，养成随手设置过期时间的习惯,是良好Redis实践的重要一环。