Redis在服务端分别为不同的db index维护一个dict，这个dict称为key space键空间。每一个RedisClient只能属于一个db index，在Redis服务端会维护每一个链接的RedisClient。
typedef struct redisClient {
uint64_t id;
int fd;
redisDb *db;
} redisClient;
在服务端每一个Redis客户端都会有一个指向redisDb的指针。
typedef struct redisDb {
dict *dict;
dict *expires;
dict *blocking_keys;
dict *ready_keys;
dict *watched_keys;
struct evictionPoolEntry *eviction_pool;
int id;
long long avg_ttl;
} redisDb;
key space键空间就是这里的redisDb->dict。redisDb->expires是维护所有键空间的每一个key的过期时间。
1、键过期时间、生存时间
对于一个key我们可以设置它多少秒、毫秒之后过期，也可以设置它在某个具体的时间点过期，后者是一个时间戳。例如：
EXPIRE命令可以设置某个key多少秒之后过期；
PEXPIRE命令可以设置某个key多少毫秒之后过期；
EXPIREAT命令可以设置某个key在多少秒时间戳之后过期；
PEXPIREAT命令可以设置某个key在多少毫秒时间戳之后过期；
PERSIST命令可以移除键的过期时间。
其实上述命令最终都会被转换成对PEXPIREAT命令。在redisDb->expires指向的key字典中维护着一个到期的毫秒时间戳。
TTL、PTTL可以通过这两个命令查看某个key的过期秒、毫秒数。
Redis内部有一个事件循环，这个事件循环会检查键的过期时间是否小于当前时间，如果小于则会删除这个键。
2、过期键删除策略
在使用Redis的时候我们最关心的就是键是如何被删除的，如何高效准时地删除某个键。其实Redis提供了两个方案来完成这件事情：惰性删除、定期删除双重删除策略。
惰性删除：当我们访问某个key的时候，Redis会检查它是否过期。
robj *lookupKeyRead(redisDb *db, robj *key) {
robj *val;
expireIfNeeded(db,key);
val = lookupKey(db,key);
if (val == NULL)
server.stat_keyspace_misses++;
else
server.stat_keyspace_hits++;
return val;
}
int expireIfNeeded(redisDb *db, robj *key) {
mstime_t when = getExpire(db,key);
mstime_t now;
if (when < 0) return 0; /* No expire for this key */
if (server.loading) return 0;
now = server.lua_caller ? server.lua_time_start : mstime();
if (server.masterhost != NULL) return now > when;
/* Return when this key has not expired */
if (now <= when) return 0;
/* Delete the key */
server.stat_expiredkeys++;
propagateExpire(db,key);
notifyKeyspaceEvent(REDIS_NOTIFY_EXPIRED,"expired",key,db->id);
return dbDelete(db,key);
}
定期删除：Redis通过事件循环，周期性地执行key的过期删除动作。
int serverCron(struct aeEventLoop *eventLoop, long long id, void *clientData) {
/* Handle background operations on Redis databases. */
databasesCron();
}
void databasesCron(void) {
/* Expire keys by random sampling. Not required for slaves
* as master will synthesize DELs for us. */
if (server.active_expire_enabled && server.masterhost == NULL)
activeExpireCycle(ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_SLOW);
}
要注意的是：
惰性删除是每次只要有读取、写入都会触发惰性删除代码；
定期删除是由Redis EventLoop来触发的。Redis内部很多维护性工作都是基于EventLoop。
3、AOF、RDB处理过期键策略
既然键会随时存在过期问题，那么涉及到持久化Redis是如何帮我们处理的？
当Redis使用RDB方式持久化时，每次持久化的时候就会检查这些即将被持久化的key是否已经过期，如果过期将直接忽略，持久化那些没有过期的键。
当Redis作为master主服务器启动的时候，载入rdb持久化键时也会检查这些键是否过期，将忽略过期的键，只载入没过期的键。
当Redis使用AOF方式持久化时，每次遇到过期的key Redis会追加一条DEL命令到AOF文件，也就是说只要我们顺序载入执行AOF命令文件就会删除过期的键。
如果Redis作为从服务器启动的话，它一旦与master主服务器建立链接就会清空所有数据进行完整同步。当然新版本的Redis支持SYCN2的半同步，如果是已经建立了master/slave主从同步之后，主服务器会发送DEL命令给所有从服务器执行删除操作。
4、Redis LRU算法
在使用Redis的时候我们会设置maxmemory选项，64位的默认是0不限制。线上的服务器必须要设置的，要不然很有可能导致Redis宿主服务器直接内存耗尽，最后链接都上不去。
所以基本要设置两个配置：
maxmemory最大内存阈值；
maxmemory-policy到达阈值的执行策略。
可以通过CONFIG GET maxmemory/maxmemory-policy分别查看这两个配置值，也可以通过CONFIG SET去分别配置。
maxmemory-policy有一组配置，可以用在很多场景下：
.noeviction：客户端尝试执行会让更多内存被使用的命令直接报错；
.allkeys-lru：在所有key里执行lru算法；
.volatile-lru：在所有已经过期的key里执行lru算法；
.allkeys-random：在所有key里随机回收；
.volatile-random：在已经过期的key里随机回收；
.volatile-ttl：回收已经过期的key，并且优先回收存活时间（TTL）较短的键。
关于cache的命中率可以通过info命令查看键空间的命中率和未命中率。
# Stats keyspace_hits:33 keyspace_misses:5
maxmemory在到达阈值的时候会采用一定的策略去释放内存，这些策略我们可以根据自己的业务场景来选择，默认是noeviction 。
Redis LRU算法有一个取样的优化机制，可以通过一定的取样因子来加强回收的key的准确度。CONFIG GET maxmemory-samples查看取样配置，具体可以参考更加详细的文章。
