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[经验分享] Redis笔记整理(三):进阶操作与高级部分

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发表于 2018-11-2 13:49:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
  在硬盘上进行读写操作要比在内存上进行读写操作,时间上慢了近5个数量级,内存是0.1μs(微秒)、而硬盘是10ms(毫秒)。如果Redis进程上发生内存交换,那么Redis和依赖Redis上数据的应用会受到严重的性能影响。 通过查看used_memory指标可知道Redis正在使用的内存情况,如果used_memory>可用最大内存,那就说明Redis实例正在进行内存交换或者已经内存交换完毕。管理员根据这个情况,执行相对应的应急措施。
  排查方案:若是在使用Redis期间没有开启rdb快照或aof持久化策略,那么缓存数据在Redis崩溃时就有丢失的危险。因为当Redis内存使用率超过可用内存的95%时,部分数据开始在内存与swap空间来回交换,这时就可能有丢失数据的危险。当开启并触发快照功能时,Redis会fork一个子进程把当前内存中的数据完全复制一份写入到硬盘上。因此若是当前使用内存超过可用内存的45%时触发快照功能,那么此时进行的内存交换会变的非常危险(可能会丢失数据)。 倘若在这个时候实例上有大量频繁的更新操作,问题会变得更加严重。
  通过减少Redis的内存占用率,来避免这样的问题,或者使用下面的技巧来避免内存交换发生:1:尽可能的使用Hash数据结构。因为Redis在储存小于100个字段的Hash结构上,其存储效率是非常高的。所以在不需要集合(set)操作或list的push/pop操作的时候,尽可能的使用Hash结构。比如,在一个web应用程序中,需要存储一个对象表示用户信息,使用单个key表示一个用户,其每个属性存储在Hash的字段里,这样要比给每个属性单独设置一个key-value要高效的多。 通常情况下倘若有数据使用string结构,用多个key存储时,那么应该转换成单key多字段的Hash结构。 如上述例子中介绍的Hash结构应包含,单个对象的属性或者单个用户各种各样的资料。Hash结构的操作命令是HSET(key, fields, value)和HGET(key, field),使用它可以存储或从Hash中取出指定的字段。
  2:设置key的过期时间。一个减少内存使用率的简单方法就是,每当存储对象时确保设置key的过期时间。倘若key在明确的时间周期内使用或者旧key不大可能被使用时,就可以用Redis过期时间命令(expire,expireat, pexpire, pexpireat)去设置过期时间,这样Redis会在key过期时自动删除key。 假如你知道每秒钟有多少个新key-value被创建,那可以调整key的存活时间,并指定阀值去限制Redis使用的最大内存。
  3:回收key。在Redis配置文件中(一般叫Redis.conf),通过设置“maxmemory”属性的值可以限制Redis最大使用的内存,修改后重启实例生效。也可以使用客户端命令config set maxmemory 去修改值,这个命令是立即生效的,但会在重启后会失效,需要使用config rewrite命令去刷新配置文件。 若是启用了Redis快照功能,应该设置“maxmemory”值为系统可使用内存的45%,因为快照时需要一倍的内存来复制整个数据集,也就是说如果当前已使用45%,在快照期间会变成95%(45%+45%+5%),其中5%是预留给其他的开销。 如果没开启快照功能,maxmemory最高能设置为系统可用内存的95%。
  当内存使用达到设置的最大阀值时,需要选择一种key的回收策略,可在Redis.conf配置文件中修改“maxmemory-policy”属性值。 若是Redis数据集中的key都设置了过期时间,那么“volatile-ttl”策略是比较好的选择。但如果key在达到最大内存限制时没能够迅速过期,或者根本没有设置过期时间。那么设置为“allkeys-lru”值比较合适,它允许Redis从整个数据集中挑选最近最少使用的key进行删除(LRU淘汰算法)。Redis还提供了一些其他淘汰策略,如下:volatile-lru:使用LRU算法从已设置过期时间的数据集合中淘汰数据。volatile-ttl:从已设置过期时间的数据集合中挑选即将过期的数据淘汰。volatile-random:从已设置过期时间的数据集合中随机挑选数据淘汰。allkeys-lru:使用LRU算法从所有数据集合中淘汰数据。allkeys-random:从数据集合中任意选择数据淘汰no-enviction:禁止淘汰数据。
  通过设置maxmemory为系统可用内存的45%或95%(取决于持久化策略)和设置“maxmemory-policy”为“volatile-ttl”或“allkeys-lru”(取决于过期设置),可以比较准确的限制Redis最大内存使用率,在绝大多数场景下使用这2种方式可确保Redis不会进行内存交换。倘若你担心由于限制了内存使用率导致丢失数据的话,可以设置noneviction值禁止淘汰数据。


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