阿里云Redis的开发规范
作者:付磊-起扬
来源:https://yq.aliyun.com/articles/531067
本文主要介绍在使用阿里云Redis的开发规范,从下面几个方面进行说明。
- 键值设计
- 命令使用
- 客户端使用
- 相关工具
通过本文的介绍可以减少使用Redis过程带来的问题。
1. 键值设计
1.1 key名设计
可读性和可管理性:以业务名(或数据库名)为前缀(防止key冲突),用冒号分隔,比如业务名:表名:id
ugc:video:1
简洁性:保证语义的前提下,控制key的长度,当key较多时,内存占用也不容忽视,例如:
user:{uid}:friends:messages:{mid}
简化为:
u:{uid}:fr:m:{mid}
不要包含特殊字符
反例:包含空格、换行、单双引号以及其他转义字符
1.2 value设计
拒绝bigkey:防止网卡流量、慢查询,string类型控制在10KB以内,hash、list、set、zset元素个数不要超过5000。
反例:一个包含200万个元素的list。
非字符串的bigkey,不要使用del删除,使用hscan、sscan、zscan方式渐进式删除,同时要注意防止bigkey过期时间自动删除问题(例如一个200万的zset设置1小时过期,会触发del操作,造成阻塞,而且该操作不会不出现在慢查询中(latency可查)),查找方法和删除方法
选择适合的数据类型
例如:实体类型(要合理控制和使用数据结构内存编码优化配置,例如ziplist,但也要注意节省内存和性能之间的平衡)
反例:
set user:1:name tom
set user:1:age 19
set user:1:favor football
正例:
hmset user:1 name tom age 19 favor football
控制key的生命周期:redis不是垃圾桶,建议使用expire设置过期时间(条件允许可以打散过期时间,防止集中过期),不过期的数据重点关注idletime。
2. 命令使用
2.1 O(N)命令关注N的数量
例如hgetall、lrange、smembers、zrange、sinter等并非不能使用,但是需要明确N的值。有遍历的需求可以使用hscan、sscan、zscan代替。
2.2 禁用命令
禁止线上使用keys、flushall、flushdb等,通过redis的rename机制禁掉命令,或者使用scan的方式渐进式处理。
2.3 合理使用select
redis的多数据库较弱,使用数字进行区分,很多客户端支持较差,同时多业务用多数据库实际还是单线程处理,会有干扰。
2.4 使用批量操作提高效率
- 原生命令:例如mget、mset。
- 非原生命令:可以使用pipeline提高效率。
但要注意控制一次批量操作的元素个数(例如500以内,实际也和元素字节数有关)。
注意两者不同:
- 原生是原子操作,pipeline是非原子操作。
- pipeline可以打包不同的命令,原生做不到
- pipeline需要客户端和服务端同时支持。
2.5 不建议过多使用Redis事务功能
Redis的事务功能较弱(不支持回滚),而且集群版本(自研和官方)要求一次事务操作的key必须在一个slot上(可以使用hashtag功能解决)
2.6 Redis集群版本在使用Lua上有特殊要求
所有key都应该由 KEYS 数组来传递,redis.call/pcall 里面调用的redis命令,key的位置,必须是KEYS array, 否则直接返回error,"-ERR bad lua script for redis cluster, all the keys that the script uses should be passed using the KEYS arrayrn"
所有key,必须在1个slot上,否则直接返回error, "-ERR eval/evalsha command keys must in same slotrn"
2.7 monitor命令
必要情况下使用monitor命令时,要注意不要长时间使用。
3. 客户端使用
3.1 避免多个应用使用一个Redis实例
不相干的业务拆分,公共数据做服务化。
3.2 使用连接池
可以有效控制连接,同时提高效率,标准使用方式:
执行命令如下:
Jedis jedis = null;
try {
jedis = jedisPool.getResource();
//具体的命令
jedis.executeCommand()
} catch (Exception e) {
logger.error("op key {} error: " + e.getMessage(), key, e);
} finally {
//注意这里不是关闭连接,在JedisPool模式下,Jedis会被归还给资源池。
if (jedis != null)
jedis.close();
}
3.3 熔断功能
高并发下建议客户端添加熔断功能(例如netflix hystrix)
3.4 合理的加密
设置合理的密码,如有必要可以使用SSL加密访问(阿里云Redis支持)
3.5 淘汰策略
根据自身业务类型,选好maxmemory-policy(最大内存淘汰策略),设置好过期时间。
默认策略是volatile-lru,即超过最大内存后,在过期键中使用lru算法进行key的剔除,保证不过期数据不被删除,但是可能会出现OOM问题。
其他策略如下
- allkeys-lru:根据LRU算法删除键,不管数据有没有设置超时属性,直到腾出足够空间为止。
- allkeys-random:随机删除所有键,直到腾出足够空间为止。
- volatile-random:随机删除过期键,直到腾出足够空间为止。
- volatile-ttl:根据键值对象的ttl属性,删除最近将要过期数据。如果没有,回退到noeviction策略。
- noeviction:不会剔除任何数据,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。
4. 相关工具
4.1 数据同步
redis间数据同步可以使用:redis-port
4.2 热点key寻找
内部实现使用monitor,所以建议短时间使用facebook的redis-faina 阿里云Redis已经在内核层面解决热点key问题
5. 删除bigkey
下面操作可以使用pipeline加速。
redis 4.0已经支持key的异步删除。
5.1 Hash删除: hscan + hdel
public void delBigHash(String host, int port, String password, String bigHashKey) {
Jedis jedis = new Jedis(host, port);
if (password != null && !"".equals(password)) {
jedis.auth(password);
}
ScanParams scanParams = new ScanParams().count(100);
String cursor = "0";
do {
ScanResult<Entry<String, String>> scanResult = jedis.hscan(bigHashKey, cursor, scanParams);
List<Entry<String, String>> entryList = scanResult.getResult();
if (entryList != null && !entryList.isEmpty()) {
for (Entry<String, String> entry : entryList) {
jedis.hdel(bigHashKey, entry.getKey());
}
}
cursor = scanResult.getStringCursor();
} while (!"0".equals(cursor)); //删除bigkey
jedis.del(bigHashKey);
}
5.2. List删除: ltrim
public void delBigList(String host, int port, String password, String bigListKey) {
Jedis jedis = new Jedis(host, port);
if (password != null && !"".equals(password)) {
jedis.auth(password);
}
long llen = jedis.llen(bigListKey);
int counter = 0;
int left = 100;
while (counter < llen) {
//每次从左侧截掉100个
jedis.ltrim(bigListKey, left, llen);
counter += left;
}
//最终删除key
jedis.del(bigListKey);
}
5.3. Set删除: sscan + srem
public void delBigSet(String host, int port, String password, String bigSetKey) {
Jedis jedis = new Jedis(host, port);
if (password != null && !"".equals(password)) {
jedis.auth(password);
}
ScanParams scanParams = new ScanParams().count(100);
String cursor = "0";
do {
ScanResult<String> scanResult = jedis.sscan(bigSetKey, cursor, scanParams);
List<String> memberList = scanResult.getResult();
if (memberList != null && !memberList.isEmpty()) {
for (String member : memberList) {
jedis.srem(bigSetKey, member);
}
}
cursor = scanResult.getStringCursor();
} while (!"0".equals(cursor)); //删除bigkey
jedis.del(bigSetKey);
}
5.4. SortedSet删除: zscan + zrem
public void delBigZset(String host, int port, String password, String bigZsetKey) {
Jedis jedis = new Jedis(host, port);
if (password != null && !"".equals(password)) {
jedis.auth(password);
}
ScanParams scanParams = new ScanParams().count(100);
String cursor = "0";
do {
ScanResult<Tuple> scanResult = jedis.zscan(bigZsetKey, cursor, scanParams);
List<Tuple> tupleList = scanResult.getResult();
if (tupleList != null && !tupleList.isEmpty()) {
for (Tuple tuple : tupleList) {
jedis.zrem(bigZsetKey, tuple.getElement());
}
}
cursor = scanResult.getStringCursor();
} while (!"0".equals(cursor)); //删除bigkey
jedis.del(bigZsetKey);
}
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