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Redis 开发规范

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[1] 强制 [2] 推荐 [3] 参考

使用规范

[2] 冷热数据 区分

虽然 Redis支持持久化,但将所有数据存储在 Redis 中,成本非常昂贵。建议将热数据 (如 QPS超过 5k) 的数据加载到 Redis 中。低频数据可存储在 Mysql、 ElasticSearch中。

[2] 业务数据分离

不要将不相关的数据业务都放到一个 Redis中。一方面避免业务相互影响,另一方面避免单实例膨胀,并能在故障时降低影响面,快速恢复。

[2] 缓存不能有中间态

缓存应该仅作缓存用,去掉后业务逻辑不应发生改变,万不可切入到业务里。第一,缓存的高可用会影响业务;第二,产生深耦合会发生无法预料的效果;第三,会对维护行产生肤效果。

Key 设计规范

[2] 可读性和可管理性:以英文冒号分隔 key,前缀概念的范围的返回从大到小,从不变到可变,从变化幅度小到变化幅度大。

例如:yoga:user:1,表示 yoga:user:{userID},即瑜伽子系统 ID=1 的用户信息。

[2] 简洁性:保证语义的前提下,控制 key 的长度,当 key 较长时,内存占用也不容忽视。

例如:user:{uid}:friends:messages:{mid} 可简化为 u:{uid}:f:m:{mid}

[1] 不包含特殊字符,只使用字母数字。

反例:包含空格、换行、单双引号以及其他转义字符

Value设计规范

[1] 拒绝 bigkey(防止网卡流量、慢查询)

string 类型控制在 10K 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)).

[2] 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

[2] 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。

作为缓存使用的 Key,必须要设置失效时间。失效时间并不是越长越好,请根据业务性质进行设置。注意,失效时间的单位有的是秒,有的是毫秒,这个很多同学不注意容易搞错。

命令使用

[2] 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。

[2] 严禁不设置范围的批量操作

redis 那么快,慢查询除了网络延迟,就属于这些批量操作函数。大多数线上问题都是由于这些函数引起。

[zset] 严禁对 zset 的不设范围操作 ZRANGE、 ZRANGEBYSCORE等多个操作 ZSET 的函数,严禁使用 ZRANGE myzset 0 -1 等这种不设置范围的操作。请指定范围,如 ZRANGE myzset 0 100。如不确定长度,可使用 ZCARD 判断长度 [hash] 严禁对大数据量 Key 使用 HGETALL HGETALL会取出相关 HASH 的所有数据,如果数据条数过大,同样会引起阻塞,请确保业务可控。如不确定长度,可使用 HLEN 先判断长度 [key] Redis Cluster 集群的 mget 操作,会到各分片取数据聚合,相比传统的 M/S架构,性能会下降很多,请提前压测和评估 [其他] 严禁使用 sunion, sinter, sdiff等一些聚合操作

[2] 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。

select函数用来切换database,对于使用方来说,这是很容易发生问题的地方,cluster模式也不支持多个 database,且没有任何收益,慎用。

[2] 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] Redis事务功能较弱,不建议过多使用

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] 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 array"

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 slot"

[2] 必要情况下使用monitor命令时,要注意不要长时间使用。

客户端使用

[2] 避免多个应用使用一个 Redis 实例

正例:不相干的业务拆分,公共数据做服务化。

[2] 使用带有连接池的数据库,可以有效控制连接,同时提高效率,标准使用方式:

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);
	throw 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();
}

[2] 高并发下建议客户端添加熔断功能 (例如 netflix hystrix)

[2] 设置合理的密码,如有必要可以使用 SSL 加密访问

[2] 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。

相关工具

[2] 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( yq.aliyun 商业网/articles/117042)

[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( github /facebookarchive/redis-faina)

[2] 删除 bigkey

redis 4.0 已经支持 key 的异步删除

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