Redis4.0支持的新功能说明

本文以华为云DCS for Redis版本为例，介绍Redis4.0的新功能。文章转载自华为云帮助中心。

与Redis3.x版本相比，DCS的Redis4.x以上版本，除了开源Redis增加的特性之外，还有如下大特性增强。

l   创建耗时缩短

实例由虚机方式改成了物理机容器化部署，创建实例只需要8~10秒时间完成。

l   性能提升

高性能版Redis4.x，操作系统使用华为自研的轻量级LibOS，单节点QPS从10w提升到30w

l   节省成本

高性能版Redis4.x，实例规格以1G为步长，用多少G买多少G，灵活定制，不再受限2的n次方要求。

相比于之前的版本，华为云Redis4.x在性能方面有了不小的提升，大大提高了使用者的体验，如果你想了解更加详细的具体实操内容，点这个链接

https://www.huaweicloud.com/product/dcs.html给你更多惊喜。

接下来给大家介绍，开源Redis4.0版本新功能的具体特性。

Redis4.x版本更新的特性，主要涉及三个方面：

1. 新命令的增加，如MEMORY、SWAPDB。
2. Lazyfree机制，延迟删除大key，降低删除操作对系统资源的占用影响。
3. 内存性能优化，即主动碎片整理。

MEMORY命令

在Redis3.x及之前，只能通过info memory命令了解有限的几个内存统计信息。Redis4.0引入新的命令memory，让您能够更深入了解Redis的内存使用情况。

127.0.0.1:6379[8]> memory help
1) MEMORY <subcommand> arg arg ... arg. Subcommands are:
2) DOCTOR - Return memory problems reports.
3) MALLOC-STATS -- Return internal statistics report from the memory allocator.
4) PURGE -- Attempt to purge dirty pages for reclamation by the allocator.
5) STATS -- Return information about the memory usage of the server.
6) USAGE <key> [SAMPLES <count>] -- Return memory in bytes used by <key> and its value. Nested values are sampled up to <count
> times (default: 5).
127.0.0.1:6379[8]>

　　

usage

输入memory usage [key]，如果当前key存在，则返回key的value实际使用内存估算值；如果key不存在，则返回nil。

127.0.0.1:6379[8]> set dcs "DCS is an online, distributed, in-memory cache service compatible with Redis, Memcached, and i
n-memory data grid (IMDG)."
OK
127.0.0.1:6379[8]> memory usage dcs
(integer) 171
127.0.0.1:6379[8]>

usage统计value内存占用，以及key自身的内存占用，不包含key的Expire内存占用。

127.0.0.1:6379[8]> set dcs.huaweiclou "Distributed Cache Service"
OK
127.0.0.1:6379[8]> memory usage dcs.huaweiclou
(integer) 85
127.0.0.1:6379[8]> set dcs.huaweicloud "Distributed Cache Service"
OK
127.0.0.1:6379[8]> memory usage dcs.huaweicloud
(integer) 86   //key名称长度变化后，内存占用也有变化
127.0.0.1:6379[8]> expire dcs.huaweicloud 100000
(integer) 1
127.0.0.1:6379[8]> memory usage dcs.huaweicloud
(integer) 86    //加了过期时间后，内存占用没有改变
127.0.0.1:6379[8]>

对hash、list、set、sorted set等数据类型，usage命令会抽样统计，提供内存占用的估算值。

使用方式：memory usage keyset samples 1000

其中keyset表示一个集合数据类型的key，1000表示抽样个数。

stats

返回当前实例内存使用细节。

使用方法：memory stats

127.0.0.1:6379[8]> memory stats
 1) "peak.allocated"
 2) (integer) 2412408
 3) "total.allocated"
 4) (integer) 2084720
 5) "startup.allocated"
 6) (integer) 824928
 7) "replication.backlog"
 ... ...

以下给出部分数据返回项的具体含义

表1-1 memory stats

数据返回项	说明
peak.allocated	Redis实例运行过程中，allocator分配的内存峰值。同info memory的used_memory_peak
total.allocated	allocator当前分配的内存字节数。同info memory的used_memory
startup.allocated	Redis启动占用的内存字节数
replication.backlog	Redis复制积压缓冲区（replication backlog）内存使用字节数，通过repl-backlog-size参数设置，默认1M
clients.slaves	在master侧，所有slave clients消耗的内存字节数
clients.normal	Redis所有常规客户端消耗内存节字数
overhead.total	Redis额外的总开销内存字节数； 即分配器分配的总内存total.allocated，减去数据实际存储使用内存。
keys.count	Redis实例中key的数量
keys.bytes-per-key	每个key平均占用字节数。注意，overhead也会均摊到每个key上，因此不能以此值来表示业务实际的key平均长度。
dataset.bytes	表示Redis数据占用的内存容量。即分配的内存总量，减去总的额外开销内存量。
dataset.percentage	表示Redis数据占用内存占总内存分配的百分比
peak.percentage	当前内存使用量与峰值时的占比
fragmentation	表示Redis的内存碎片率

doctor

使用方法： memory doctor

used_memory（total.allocated）小于5M，doctor认为内存使用量过小，不做进一步诊断。当满足以下某一点，Redis会给出诊断结果和建议：

1. peak分配内存大于当前total_allocated的1.5倍，即peak.allocated/total.allocated
   > 1.5，说明内存碎片率高，RSS远大于used_memory
2. High fragmentation/fragmentation大于1.4，说明内存碎片率高
3. 每个Normal
   Client平均使用内存大于200KB，说明pipeline可能使用不当，或Pub/Sub客户端处理消息不及时
4. 每个Slave
   Client平均使用内存大于10MB，说明master的写入流量过高

purge

使用方法： memory purge

用途：通过调用jemalloc内部命令，进行内存释放。释放对象包括Redis进程占用但未有效使用的内存，即常说的内存碎片。

memory purge只适用于使用jemalloc作为allocator的Redis实例。

Lazy
free机制

解决的痛点/问题

Redis是单线程程序，当运行一个耗时较大的请求时，会导致所有请求排队等待，在请求处理完成前，Redis不能响应其他请求，因此容易引发性能问题。而Redis删除大的集合键时，就属于一种比较耗时的请求。

原理

Redis4.x提供的一种惰性删除或者说延迟释放机制，主要用于解决删除大key对Redis进程的阻塞，从而避免带来性能与可用性问题。

删除key时，Redis异步延时释放key的内存，把key释放操作放在bio(Background
I/O)单独的子线程处理中。

使用方法

1. 主动删除

−          
unlink

unlink与del命令目的一样，删除某个key。unlink在删除集合类键时，如果集合键的元素个数大于64个，会把内存释放操作，给单独的bio(Background
I/O)线程来执行。因此unlink删除操作能在非常短的时间内完成包含上百万个元素的大key删除。

−          
flushall/flushdb

通过对flushall/flushdb添加ASYNC异步清理选项，Redis在清理整个实例或单个DB时，操作都是异步的。

1. 过期key删除、大key驱逐删除

被动删除有四种场景，每种场景对应一个配置参数，默认都是关闭：

lazyfree-lazy-eviction no //针对redis内存使用达到maxmeory，并设置有淘汰策略时，是否采用lazy free机制
lazyfree-lazy-expire no //针对设置有TTL的键，达到过期后，被redis清理删除时是否采用lazy free机制
lazyfree-lazy-server-del no //针对有些指令在处理已存在的键时，会带有一个隐式的DEL键的操作
slave-lazy-flush no //针对slave进行全量数据同步，slave在加载master的RDB文件前，会运行flushall来清理自己的数据场景

以上配置如需使用，请提工单咨询技术服务人员。

其他新增命令

swapdb

用途：交换同一Redis实例内2个db的数据。

用法：swapdb dbindex1 dbindex2

zlexcount

用途：在有序集合中，返回符合条件的元素个数。

用法：zlexcount key min max

内存使用和性能改进

1. 使用更少的内存来存储相同数量的数据
2. 可以对使用的内存进行碎片整理，并逐渐回收