阿里云Redis开发规范 · PHP笔记+解决方案

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： ~~~ 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 * 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" #### 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： 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、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、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 1. 下面操作可以使用pipeline加速。 2. redis 4.0已经支持key的异步删除。 #### 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> scanResult = jedis.hscan(bigHashKey, cursor, scanParams); List> entryList = scanResult.getResult(); if (entryList != null && !entryList.isEmpty()) { for (Entry 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 ~~~ 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); } ~~~ #### 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 scanResult = jedis.sscan(bigSetKey, cursor, scanParams); List 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); } ~~~ #### 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 scanResult = jedis.zscan(bigZsetKey, cursor, scanParams); List 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); } ~~~