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一份完整的阿里云 Redis 開發規范,值得收藏!

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來源:yq.aliyun.com/articles/531067

作者:付磊-起揚 

本文主要介紹在使用阿里云Redis的開發規范,從下面幾個方面進行說明。

  • 鍵值設計
  • 命令使用
  • 客戶端使用
  • 相關工具

通過本文的介紹可以減少使用Redis過程帶來的問題。

一、鍵值設計

1、key名設計

可讀性和可管理性

以業務名(或數據庫名)為前綴(防止key沖突),用冒號分隔,比如業務名:表名:id

ugc:video:1
簡潔性

保證語義的前提下,控制key的長度,當key較多時,內存占用也不容忽視,例如:

user:{uid}:friends:messages:{mid}簡化為u:{uid}:fr:m:{mid}。
不要包含特殊字符

反例:包含空格、換行、單雙引號以及其他轉義字符

2、value設計

拒絕bigkey

防止網卡流量、慢查詢,string類型控制在10KB以內,hash、list、set、zset元素個數不要超過5000。

反例:一個包含200萬個元素的list。

非字符串的bigkey,不要使用del刪除,使用hscan、sscan、zscan方式漸進式刪除,同時要注意防止bigkey過期時間自動刪除問題(例如一個200萬的zset設置1小時過期,會觸發del操作,造成阻塞,而且該操作不會不出現在慢查詢中(latency可查)),查找方法和刪除方法

選擇適合的數據類型

例如:實體類型(要合理控制和使用數據結構內存編碼優化配置,例如ziplist,但也要注意節省內存和性能之間的平衡)。了解下,Redis 為什么這么快?

反例:

set user:1:name tomset user:1:age 19set 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,建議使用expire設置過期時間(條件允許可以打散過期時間,防止集中過期),不過期的數據重點關注idletime。

二、命令使用

1、O(N)命令關注N的數量

例如hgetall、lrange、smembers、zrange、sinter等并非不能使用,但是需要明確N的值。有遍歷的需求可以使用hscan、sscan、zscan代替。

2、禁用命令

禁止線上使用keys、flushall、flushdb等,通過redis的rename機制禁掉命令,或者使用scan的方式漸進式處理。一個致命的 Redis 命令,導致公司損失 400 萬!!關注Java技術棧微信公眾號,在后臺回復關鍵字:redis,可以獲取更多棧長整理的 Redis 系列技術干貨。

3、合理使用select

redis的多數據庫較弱,使用數字進行區分,很多客戶端支持較差,同時多業務用多數據庫實際還是單線程處理,會有干擾。

4、使用批量操作提高效率
  1. 原生命令:例如mget、mset。
  2. 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個數(例如500以內,實際也和元素字節數有關)。

注意兩者不同:

  1. 原生是原子操作,pipeline是非原子操作。
  2. pipeline可以打包不同的命令,原生做不到
  3. pipeline需要客戶端和服務端同時支持。
5、不建議過多使用Redis事務功能

Redis的事務功能較弱(不支持回滾),而且集群版本(自研和官方)要求一次事務操作的key必須在一個slot上(可以使用hashtag功能解決)。

6、Redis集群版本在使用Lua上有特殊要求

1、所有key都應該由 KEYS 數組來傳遞,redis.call/pcall 里面調用的redis命令,key的位置,必須是KEYS array, 否則直接返回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,必須在1個slot上,否則直接返回error, “-ERR eval/evalsha command keys must in same slotrn”

7、monitor命令

必要情況下使用monitor命令時,要注意不要長時間使用。

三、客戶端使用

1、避免多個應用使用一個Redis實例

不相干的業務拆分,公共數據做服務化。

2、使用連接池

可以有效控制連接,同時提高效率,標準使用方式:

Jedis?jedis?=?null;try?{????jedis?=?jedisPool.getResource();????//具體的命令????jedis.executeCommand()}?catch?(Exception?e)?{????logger.error("op?key?{}?error:?"?+?e.getMessage(),?key,?e);}?finally?{????//注意這里不是關閉連接,在JedisPool模式下,Jedis會被歸還給資源池。????if?(jedis?!=?null)?????????jedis.close();}
3、熔斷功能

高并發下建議客戶端添加熔斷功能(例如netflix hystrix)

4、合理的加密

設置合理的密碼,如有必要可以使用SSL加密訪問(阿里云Redis支持)

5、淘汰策略

根據自身業務類型,選好maxmemory-policy(最大內存淘汰策略),設置好過期時間。

默認策略是volatile-lru,即超過最大內存后,在過期鍵中使用lru算法進行key的剔除,保證不過期數據不被刪除,但是可能會出現OOM問題。

其他策略如下:

  • allkeys-lru:根據LRU算法刪除鍵,不管數據有沒有設置超時屬性,直到騰出足夠空間為止。
  • allkeys-random:隨機刪除所有鍵,直到騰出足夠空間為止。
  • volatile-random:隨機刪除過期鍵,直到騰出足夠空間為止。
  • volatile-ttl:根據鍵值對象的ttl屬性,刪除最近將要過期數據。如果沒有,回退到noeviction策略。
  • noeviction:不會剔除任何數據,拒絕所有寫入操作并返回客戶端錯誤信息”(error) OOM command not allowed when used memory”,此時Redis只響應讀操作。

四、相關工具

1、數據同步

redis間數據同步可以使用:redis-port

2、big key搜索

redis大key搜索工具

3、熱點key尋找

內部實現使用monitor,所以建議短時間使用facebook的redis-faina 阿里云Redis已經在內核層面解決熱點key問題

五、刪除bigkey

  1. 下面操作可以使用pipeline加速。
  2. redis 4.0已經支持key的異步刪除,歡迎使用。
1、Hash刪除: 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));????//刪除bigkey????jedis.del(bigHashKey);}
2、List刪除: 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)?{????????//每次從左側截掉100個????????jedis.ltrim(bigListKey,?left,?llen);????????counter?+=?left;????}????//最終刪除key????jedis.del(bigListKey);}
3、Set刪除: 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));????//刪除bigkey????jedis.del(bigSetKey);}
4、SortedSet刪除: 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));????//刪除bigkey????jedis.del(bigZsetKey);}
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