Redis实战宝典:开发规范与最佳实践

news2024/11/16 3:43:45

目录标题

  • Key命名设计:可读性、可管理性、简介性
  • Value设计:拒绝大key
  • 控制Key的生命周期:设定过期时间
  • 时间复杂度为O(n)的命令需要注意N的数量
  • 禁用命令:KEYS、FLUSHDB、FLUSHALL等
  • 不推荐使用事务
  • 删除大key
  • 设置合理的内存淘汰策略
  • 使用批量操作提升操作效率

Key命名设计:可读性、可管理性、简介性

规范建议使用冒号即:进行分割拼接,因为很多Redis客户端是根据冒号分类的。比如有几个Key:apps:app:1、apps:app:2和apps:app:3。Redis Desktop Manager能自动归类到apps目录下。如下图所示:

Value设计:拒绝大key

规范建议String类型的Value控制在10KB范围以内。这是因为Redis随着Value不断增长,在超过10KB后,有一个非常奇妙的性能拐点,如下图所示
在这里插入图片描述
假设内网带宽是千兆网卡,即1000MB。假设你的Redis中有一个大Key的Value长度是10KB,并且这个Key的QPS是10W,那么这一个Key就会把带宽打满:10KB*100000=1000MB。

控制Key的生命周期:设定过期时间

尽可能对每一个Key都设置过期时间,这个是非常有益处的。否则,你想象一下,半年以后,一年以后,你的Redis集群中有上百G甚至更多的数据,谁都不知道这些数据哪些是有价值的,哪些已经成为垃圾。如果你的每个Key都设置了过期时间,那么就不会出现这个问题了。集群在运行过程中,或自动淘汰那些已经不再使用的垃圾缓存数据。

时间复杂度为O(n)的命令需要注意N的数量

这个建议的意思是,以List类型为例,LINDEX、LREM等命令的时间复杂度就是O(n)。也就是说,随着List中元素数量越来越多,这些命令的性能越来越差。而Redis又是单线程的,如果出现一个慢命令,会导致在这个命令之后执行的命令耗时也会增长,这是使用Redis的大忌。

事实上这也是JDK8为什么要对HashMap进行链条冲突优化:当entry数量不少于64时,如果冲突链表长度达到8,就会将其转成红黑树。因为链表长度越长,性能会越来越差。

禁用命令:KEYS、FLUSHDB、FLUSHALL等

这些命令应该在搭建Redis环境的时候就要禁用掉(在config配置文件中通过rename-command禁用)。FLUSHDB和FLUSHALL这两个命令会清空数据,后果可想而知。

至于KEYS命令,还记得那个由于使用这个命令导致几百万损失的案例嘛?而且,这个命令的不当使用导致的损失,会随着你的业务并发越大价值越大而导致损失越大!

不推荐使用事务

如果你有使用关系式数据库的经验,那么“Redis在事务失败时不进行回滚,而是继续执行余下的命令”这种做法可能会让你觉得有点奇怪。以下是官方给出的Redis不支持这种做法的优点:

  • Redis命令只会因为错误的语法而失败,或是命令用在了错误类型的键上面:这也就是说,从实用性的角度来说,失败的命令是由编程错误造成的,而这些错误应该在开发的过程中被发现,而不应该出现在生产环境中。
  • 因为不需要对回滚进行支持,所以 Redis 的内部可以保持简单且快速。

删除大key

如果Redis中有大key,那么删除可能会产生毛刺。当然,如果你的Redis是4.0以上,并使用UNLINK命令删除key,那么不会有什么问题。那Redis4.0以下该怎么删除大key呢?

如果是hash结构,那么先利用scan命令遍历得到一批field,然后利用hdel命令进行删除;

如果是list结构,那么先利用llen得到list中元素总个数,然后利用ltrim命令批量删除;

如果是set结构,那么先利用sscan命令遍历得到一批key,然后利用srem命令批量删除;

如果是sorted set结构,那么先利用zscan命令遍历得到一批key,然后利用zrem命令批量删除;如果是string结构呢?没有什么很好的办法!

设置合理的内存淘汰策略

Redis的内存剔除策略(maxmemory-policy)有:volatile-lru、volatile-random、volatile-ttl、allkeys-lru、allkeys-random、noeviction。命名以volatile开头的3个策略主要作用于带有失效时间属性的key,命名以allkeys开头的2个策略作用于所有key,最后一个策略noeviction不会剔除任何数据,只是当内存使用满了以后拒绝所有写入操作并返回客户端错误信息"(error) OOM command not allowed when used memory",此时Redis只响应读操作。

事实上每种方案都有一定的局限性,所以我们除了根据自己的业务选择合适的剔除策略以后,还需要对Redis使用的内存进行监控,主要监控info中info Memory段的used_memory_peak,即Redis使用内存峰值,建议设置其告警阈值为maxmemory的90%。

使用批量操作提升操作效率

批量命令主要分为两类,原生命令和非原生命令:

  • 原生命令包括:例如mget、mset、hmget、hmset、LPUSH key value集合等。
  • 非原生命令包括:Pipeline。

合理使用这些命令对操作性能提升是极其巨大的,尤其在单机Redis或者Sentinel模式下。因为这两种架构不涉及跨Slot,Redis集群性能也有提升,但是使用会受到一些限制,例如不支持跨Slot的操作等,官方并不太建议在Rdis集群环境下使用Pileline和multi key操作。

当然批量虽好,但不要贪多。俗话说的好,贪多嚼不烂。一般不要超过1000,具体限制还与操作数据大小有关。

在这里插入图片描述

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