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如何合理高效使用Redis

2021-05-28项目经验
如何合理高效使用Redis

Redis现在在科技界很热门。从Antirez的一个小型个人项目到成为内存数据存储的行业标准,已经走了很长一段路。随之而来的是一系列最佳实践,大多数人都可以同意正确使用Redis。下面,我们将探讨有关正确使用Redis的10个快速技巧。

 

  • 1、停止使用 KEYS
  • 2、找出拖慢 Redis 的罪魁祸首
  • 3、将 Redis-Benchmark 结果作为参考,而不要一概而论
  • 4、Hashes 是你的最佳选择
  • 5、设置 key 值的存活时间
  • 6、 选择合适的回收策略
  • 7、如果你的数据很重要,请使用 Try/Except
  • 8、不要耗尽一个实例
  • 9、内核越多越好吗
  • 10、高可用

 

停止使用 KEYS

 

Okay,以挑战这个命令开始这篇文章,或许并不是一个好的方式,但其确实可能是最重要的一点。

 

很多时候当我们关注一个redis实例的统计数据,我们会快速地输入”KEYS *”命令,这样key的信息会很明显地展示出来。平心而论,从程序化的角度出发往往倾向于写出下面这样的伪代码:

for key in 'keys *':
 doAllTheThings()

但是当你有1300万个key时,执行速度将会变慢。因为KEYS命令的时间复杂度是O(n),其中n是要返回的keys的个数,这样这个命令的复杂度就取决于数据库的大小了。并且在这个操作执行期间,其它任何命令在你的实例中都无法执行。

作为一个替代命令,看一下 SCAN 吧,其允许你以一种更友好的方式来执行… SCAN 通过增量迭代的方式来扫描数据库。这一操作基于游标的迭代器来完成的,因此只要你觉得合适,你可以随时停止或继续。

 

找出拖慢 Redis 的罪魁祸首

 

由于 Redis 没有非常详细的日志,要想知道在 Redis 实例内部都做了些什么是非常困难的。幸运的是 Redis 提供了一个下面这样的命令统计工具:

127.0.0.1:6379> INFO commandstats
# Commandstats
cmdstat_get:calls=78,usec=608,usec_per_call=7.79
cmdstat_setex:calls=5,usec=71,usec_per_call=14.20
cmdstat_keys:calls=2,usec=42,usec_per_call=21.00
cmdstat_info:calls=10,usec=1931,usec_per_call=193.10

通过这个工具可以查看所有命令统计的快照,比如命令执行了多少次,执行命令所耗费的毫秒数(每个命令的总时间和平均时间)

只需要简单地执行 CONFIG RESETSTAT 命令就可以重置,这样你就可以得到一个全新的统计结果。

将 Redis-Benchmark 结果作为参考,而不要一概而论

 

Redis 之父 Salvatore 就说过:“通过执行GET/SET命令来测试Redis就像在雨天检测法拉利的雨刷清洁镜子的效果”。很多时候人们跑到我这里,他们想知道为什么自己的Redis-Benchmark统计的结果低于最优结果 。但我们必须要把各种不同的真实情况考虑进来,例如:

 

  • 可能受到哪些客户端运行环境的限制?

  • 是同一个版本号吗?

  • 测试环境中的表现与应用将要运行的环境是否一致?

     

Redis-Benchmark的测试结果提供了一个保证你的 Redis-Server 不会运行在非正常状态下的基准点,但是你永远不要把它作为一个真实的“压力测试”。压力测试需要反应出应用的运行方式,并且需要一个尽可能的和生产相似的环境。

 

Hashes 是你的最佳选择

 

以一种优雅的方式引入 hashes 吧。hashes 将会带给你一种前所未有的体验。之前我曾看到过许多类似于下面这样的key结构:

foo:first_name
foo:last_name
foo:address

上面的例子中,foo 可能是一个用户的用户名,其中的每一项都是一个单独的 key。这就增加了 犯错的空间,和一些不必要的 key。使用 hash 代替吧,你会惊奇地发现竟然只需要一个 key :

127.0.0.1:6379> HSET foo first_name "Joe"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HSET foo last_name "Engel"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HSET foo address "1 Fanatical Pl"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HGETALL foo
1) "first_name"
2) "Joe"
3) "last_name"
4) "Engel"
5) "address"
6) "1 Fanatical Pl"
127.0.0.1:6379> HGET foo first_name
"Joe”

设置 key 值的存活时间

 

无论什么时候,只要有可能就利用key超时的优势。一个很好的例子就是储存一些诸如临时认证key之类的东西。

 

当你去查找一个授权key时——以OAUTH为例——通常会得到一个超时时间。这样在设置key的时候,设成同样的超时时间,Redis就会自动为你清除!而不再需要使用KEYS *来遍历所有的key了,怎么样很方便吧?

 

选择合适的回收策略

 

既然谈到了清除key这个话题,那我们就来聊聊回收策略。当 Redis 的实例空间被填满了之后,将会尝试回收一部分key。根据你的使用方式,我强烈建议使用 volatile-lru 策略——前提是你对key已经设置了超时。但如果你运行的是一些类似于 cache 的东西,并且没有对 key 设置超时机制,可以考虑使用 allkeys-lru 回收机制。我的建议是先在这里查看一下可行的方案。

 

如果你的数据很重要,请使用 Try/Except

 

如果必须确保关键性的数据可以被放入到 Redis 的实例中,我强烈建议将其放入 try/except 块中。几乎所有的Redis客户端采用的都是“发送即忘”策略,因此经常需要考虑一个 key 是否真正被放到 Redis 数据库中了。至于将 try/expect 放到 Redis 命令中的复杂性并不是本文要讲的,你只需要知道这样做可以确保重要的数据放到该放的地方就可以了。

 

不要耗尽一个实例

 

无论什么时候,只要有可能就分散多redis实例的工作量。从3.0.0版本开始,Redis就支持集群了。Redis集群允许你基于key范围分离出部分包含主/从模式的key。完整的集群背后的“魔法”可以在这里找到。

但如果你是在找教程,那这里是一个再适合不过的地方了。如果不能选择集群,考虑一下命名空间吧,然后将你的key分散到多个实例之中。关于怎样分配数据,在redis.io网站上有这篇精彩的评论。

 

内核越多越好吗

 

当然是错的。Redis 是一个单线程进程,即使启用了持久化最多也只会消耗两个内核。除非你计划在一台主机上运行多个实例——希望只会是在开发测试的环境下!——否则的话对于一个 Redis 实例是不需要2个以上内核的。

 

高可用

 

到目前为止 Redis Sentinel 已经经过了很全面的测试,很多用户已经将其应用到了生产环境中(包括 ObjectRocket )。如果你的应用重度依赖于 Redis ,那就需要想出一个高可用方案来保证其不会掉线。