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阿里巴巴官方最新Redis开发规范!

admin 运维技术 2022-11-20 489浏览 0

阿里巴巴官方最新Redis开发规范!

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。

一、键值设计

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

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:

setuser:1:nametom
setuser:1:age=19
setuser:1:favorfootball

正例:

hmsetuser:1nametomage=19favorfootball

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。

二、命令使用

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、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。

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。

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。

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)

6、Redis集群版本在使用Lua上有特殊要求

1、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" 2、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"

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。

三、客户端使用

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。

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:

Jedisjedis=null;
try{
jedis=jedisPool.getResource();
//具体的命令
jedis.executeCommand()
}catch(Exceptione){
logger.error("opkey{}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、熔断功能

高并发下建议客户端添加熔断功能(例如netflix hystrix)

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)

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。

四、相关工具

1、数据同步

redis间数据同步可以使用:redis-port

2、big key搜索

redis大key搜索工具

3、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

五、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,欢迎使用。

1、Hash删除: hscan + hdel

publicvoiddelBigHash(Stringhost,intport,Stringpassword,StringbigHashKey){
Jedisjedis=newJedis(host,port);
if(password!=null&&!"".equals(password)){
jedis.auth(password);
}
ScanParamsscanParams=newScanParams().count(100);
Stringcursor="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);
}

2、List删除: ltrim

publicvoiddelBigList(Stringhost,intport,Stringpassword,StringbigListKey){
Jedisjedis=newJedis(host,port);
if(password!=null&&!"".equals(password)){
jedis.auth(password);
}
longllen=jedis.llen(bigListKey);
intcounter=0;
intleft=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);
}

3、Set删除: sscan + srem

publicvoiddelBigSet(Stringhost,intport,Stringpassword,StringbigSetKey){
Jedisjedis=newJedis(host,port);
if(password!=null&&!"".equals(password)){
jedis.auth(password);
}
ScanParamsscanParams=newScanParams().count(100);
Stringcursor="0";
do{
ScanResult<String>scanResult=jedis.sscan(bigSetKey,cursor,scanParams);
List<String>memberList=scanResult.getResult();
if(memberList!=null&&!memberList.isEmpty()){
for(Stringmember:memberList){
jedis.srem(bigSetKey,member);
}
}
cursor=scanResult.getStringCursor();
}while(!"0".equals(cursor));
//删除bigkey
jedis.del(bigSetKey);
}

4、SortedSet删除: zscan + zrem

publicvoiddelBigZset(Stringhost,intport,Stringpassword,StringbigZsetKey){
Jedisjedis=newJedis(host,port);
if(password!=null&&!"".equals(password)){
jedis.auth(password);
}
ScanParamsscanParams=newScanParams().count(100);
Stringcursor="0";
do{
ScanResult<Tuple>scanResult=jedis.zscan(bigZsetKey,cursor,scanParams);
List<Tuple>tupleList=scanResult.getResult();
if(tupleList!=null&&!tupleList.isEmpty()){
for(Tupletuple:tupleList){
jedis.zrem(bigZsetKey,tuple.getElement());
}
}
cursor=scanResult.getStringCursor();
}while(!"0".equals(cursor));
//删除bigkey
jedis.del(bigZsetKey);
}

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