【入門編】 LRU系Evictionポリシー – Redis

こんにちは、若きエンジニアの皆さん。Redisの世界へようこそ。

私はこれまで、数えきれないほどのシステムをRedisで救ってきました。Redisは「ただの速い箱」ではありません。その中には、限られた「メモリ」という資源を極限まで使い倒すための、職人芸のような知恵が詰まっています。

今日は、Redisを使っていると必ずぶつかる壁——「メモリがいっぱいになったらどうなるの？」という疑問についてお話ししましょう。

ここをマスターすれば、あなたは単に「Redisを使える人」から「Redisの心を知るエンジニア」へと一歩近づけますよ。

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1. Redisという名の「限られた机」

想像してみてください。あなたの目の前には、とても小さな、でも驚くほど作業効率の良い「魔法の机」があります。これがRedisのメモリです。

仕事（データ）がどんどん入ってくると、机の上はすぐに書類でいっぱいになります。これ以上新しい書類を置けなくなったとき、あなたならどうしますか？

1. 「もう無理です！」と仕事を断る（エラーを出す）
2. 「古い書類」をそっと片付けて、新しい場所を作る

多くの現場で選ばれるのは後者です。この「古いものを片付ける仕組み」のことを、専門用語でEviction（エビクション：追い出し）と呼びます。

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2. 「LRU」—— 誰を追い出すか決める賢いルール

片付けるときに一番合理的なのは、「最近一番使っていないもの」を捨てることですよね。これをLRU (Least Recently Used)と言います。

Redisには、このLRUをベースにした2つの代表的な設定（ポリシー）があります。

① allkeys-lru：すべてのデータが対象

「どんな種類のデータだろうと、使っていないものから順に捨てていく」という、とてもシンプルで公平なルールです。

• 向いているケース： Redisを「一時的なキャッシュ」として割り切って使っている場合。

② volatile-lru：期限付きのデータだけが対象

「いつか消える設定（TTL）にしているデータ」の中から、使っていないものを捨てます。

• 向いているケース： 「絶対に消したくない設定値」と「消えてもいいキャッシュ」が混ざっている場合。

> 先輩のアドバイス： 初心者の方は、まずは `allkeys-lru` を検討してみてください。これが最も効率よくメモリを使い切るための「王道」の設定です。

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3. なぜRedisは「だいたい（近似）」で済ませるのか？

ここからが、Redisの設計思想の面白いところです。
実は、Redisは「厳密なLRU」を行いません。 あくまで「近似（だいたい）LRU」なのです。

なぜでしょうか？

完璧なLRUをやろうとすると、データを触るたびに「このデータが最新です！」というリストを並べ替え続けなければなりません。数百万個のデータがある中でこれをやると、Redisの命である「超高速」が損なわれてしまうのです。

そこでRedisの作者はこう考えました。
「全部を完璧に並べ替えなくても、適当に数個ピックアップして、その中で一番古いやつを捨てれば十分じゃないか？」

これが、Redisが世界最速を維持できている「割り切り」の美学です。

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4. 魔法の数字 `maxmemory-samples`

この「適当に数個ピックアップする」ときの「数」を決めるのが、`maxmemory-samples` という設定値です（デフォルトは5）。

• サンプル数が5の場合： 5つのデータをランダムに選び、その中で一番古いものを捨てる。
• サンプル数を増やす（例：10）： より正確に「一番古いもの」を見つけられるが、少しだけ計算に時間がかかる。

redis.conf の設定例
メモリがいっぱいになったら、すべてのキーからLRUで追い出す
maxmemory-policy allkeys-lru

追い出す候補を探すときのサンプル数。
5がバランスが良いですが、精度を上げたいなら10に。
maxmemory-samples 5

例えるなら、「クラスで一番背が高い人を探すとき、全員を並ばせる（厳密なLRU）のではなく、ランダムに5人選んでその中で一番高い人を決める（近似LRU）」ようなものです。5人でも、何度も繰り返せば結果的に高い人たちが残っていきますよね。

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5. 実践：設定を確認してみよう

自分のRedisが今どんな設定になっているか、コマンドで覗いてみましょう。

現在の追い出しポリシーを確認する
redis-cli config get maxmemory-policy
結果例: 1) “maxmemory-policy” 2) “noeviction” (初期値はエラーを出す設定が多いです)

ポリシーを allkeys-lru に変更してみる
redis-cli config set maxmemory-policy allkeys-lru

サンプル数を確認する
redis-cli config get maxmemory-samples
結果例: 1) “maxmemory-samples” 2) “5”

まとめ：あなたへのメッセージ

Redisのメモリ管理は、「完璧さ」よりも「速さ」と「効率」を重視して設計されています。

1. `allkeys-lru` は、メモリを最大限に活用する魔法。
2. 近似LRU は、速さを守るための賢い手抜き。
3. `maxmemory-samples` は、精度と速度のバランス調整。

ここを理解できれば、あなたはもうRedisの初心者ではありません。データの寿命をコントロールし、システムを安定させる立派な設計者への道を歩み始めています。

もし設定に迷ったら、まずは `allkeys-lru` を試してみてください。それが、多くの荒波を乗り越えてきた私からの最初のアドバイスです。

また次のステップでお会いしましょう。応援していますよ！