# 缓存驱逐

## 缓存驱逐概述

由于Alluxio使用的存储空间是有限的，缓存驱逐功能通过多种策略驱逐旧数据，以确保有足够的存储空间缓存新数据。

Alluxio将通过两种不同的方式驱逐其缓存：

* 写入时驱逐
* 后台异步驱逐

## 写入时驱逐

写入时驱逐是在Alluxio中写入page时同步检查并清除缓存的数据。 当Alluxio即将写入一个page且总缓存将超过存储容量时，将触发驱逐。

### 缓存驱逐器

Alluxio提供以下五种缓存驱逐器来驱逐缓存数据：

* `LRUCacheEvictor`（默认）：LRU缓存驱逐策略
* `FIFOCacheEvictor`：FIFO缓存驱逐策略
* `LFUCacheEvictor`：LFU缓存驱逐策略。page根据对数计数按桶顺序排序。桶内的page按LRU顺序排序。
* `NondeterministicLRUCacheEvictor`：具有不确定性缓存驱逐策略的LRU。均匀驱逐LRU尾部的元素。
* `TwoChoiceRandomEvictor`：两选随机客户端缓存驱逐策略。它选择两个随机page ID并驱逐使用最少的一个。

worker缓存和client缓存有不同的属性来定义它们各自的驱逐器。 例如，以下在`alluxio-site.properties`中的配置为worker缓存和client缓存设置`LRUCacheEvictor`。

```properties
alluxio.worker.page.store.evictor.class=alluxio.client.file.cache.evictor.LRUCacheEvictor
alluxio.user.client.cache.evictor.class=alluxio.client.file.cache.evictor.LRUCacheEvictor
```

## 后台异步驱逐

Alluxio 支持针对缓存空间设置不同的约束条件，这些约束条件将触发驱逐操作：

* 设置页面可以占用的总大小的限制，即页面存储的容量；
* 设置页面存储中页面总数的限制。

在每次写入page操作时，Alluxio 会检查是否达到了其中的约束条件。如果违反了约束条件，则会进行同步驱逐，为新page的写入腾出空间。 然而，在写入时进行同步驱逐会显著降低性能。后台的异步驱逐旨在预先异步驱逐缓存数据，以避免在写入操作期间驱逐缓存数据。

### 基于缓存容量的异步驱逐

要启用后台异步驱逐功能，请在`alluxio-site.properties`中添加以下配置：

```properties
alluxio.user.client.cache.async.eviction.enabled=true
alluxio.user.client.cache.async.eviction.check.interval=1min
alluxio.user.client.cache.async.eviction.high.water.mark=0.9
alluxio.user.client.cache.async.eviction.low.water.mark=0.8
```

通过设置上述配置，Alluxio将创建一个后台线程，检查page缓存空间是否达到高水位线阈值。 一旦触发此条件，它将驱逐缓存的page直到达到低水位线阈值。 后台线程将周期性进行检查。

### 基于Page数量上限的异步驱逐

Alluxio 会在后台线程中异步驱逐超过数量限制的page，该线程会定期扫描、检查过多的page。当page总数超过`highWatermark * maxPageNumberLimit`时， 会触发驱逐操作，直到page总数降到`lowWatermark * maxPageNumberLimit`以下。

要启用基于page数量限制的异步驱逐功能，将`alluxio.worker.page.store.max.page.number.limit.enabled`设置为`true`。 最大page数量的限制可以通过`alluxio.worker.page.store.max.page.number`来指定。

```properties
alluxio.user.client.cache.async.eviction.enabled=true
alluxio.user.client.cache.async.eviction.check.interval=1min
alluxio.user.client.cache.async.eviction.low.water.mark=0.6
alluxio.user.client.cache.async.eviction.high.water.mark=0.8

alluxio.worker.page.store.max.page.number.limit.enabled=true
alluxio.worker.page.store.max.page.number=100000
```

### 动态更新配置的REST API

Alluxio提供以下REST API，用户可以动态设置和获取异步驱逐配置：

* 启用异步驱逐并更新相关参数

```shell
curl --location --request POST 'localhost:28080/v1/cache?cmd=enableCacheAsyncEviction&chacheEvictionCheckInterval=30&highWaterMark=0.8&lowWaterMark=0.5'
```

* 禁用异步驱逐

```shell
curl --location --request POST 'localhost:28080/v1/cache?cmd=disableCacheAsyncEviction'
```

* 获取当前异步驱逐参数

```shell
curl --location 'localhost:28080/v1/cache?cmd=getPageCacheAsyncEvictionManagerInfo'
```