Redis 之所以具有如此高的性能,是因为它的数据存储在“内存”中,因此访问Redis中的数据速度极快。但从资源利用的角度来看,机器的内存资源相对于磁盘来说比较昂贵的。
当我们的应用程序在Redis中存储的数据量很少时,我们大可不必太过担心内存资源的使用情况。但随着业务的发展,Redis 中存储的数据越来越多时,那这种担心是非要不可的。
如果没有提前指定内存优化的策略,那么随着业务开始增长时,Redis 占用的内存也会开始扩大。因此,提前指定合理的内存优化策略对于提高资源利用率是非常有必要的。
那么,在使用Redis时,如何才能节省更多的内存呢?以下是总结的六点建议思维导图:
1. 控制Key的长度
最简单、最直接的内存优化就是控制key的长度。在开发业务代码时,需要提前预估整个 Redis 写入的key数量。如果key的数量达到百万级别,那么过长的key名会占用过多的内存空间。
所有,需要在保证key名简单清晰的前提下,定义尽可能端的key名。例如,原始key名是user:book:123,可以优化为u:bk:123。这样,我们的Redis就可以节省出大量的内存。这个方案对于优化内存来说是非常直接且高效的。
2. 避免存储大值Key
大值Key,通俗叫法:bigkey。
除了控制key的长度外,还需要注意存储值长度的大小。如果存储大量的bigkey,也会大致Redis的内存增长过快。另外,客户端读取bigkey时,也会出现性能问题(以后文章再做介绍)。所以,我们需要避免在 Redis 中存储 bigkey。建议是:
- 对于 String 类型,大小应控制在 10KB以下。
- 对于 List、Hash、Set、ZSet类型,元素数量应控制在 1万以下。
3. 选择合理的数据类型
Redis 提供了丰富的数据类型。在实现中,这些数据类型优化了内存使用。具体地,一种数据类型对应多种数据结构来实现。
例如String、Set存储整数数据时,采用整数编码进行存储。对于Hash和ZSet来说,当元素数量比较少(可配置)时,采用压缩列表(ziplist)进行存储。只有当存储大量数据时才会将它们转换为哈希表和跳表。
作者这样设计的目的是为了进一步节省内存资源。所以,在存储数据时,可以利用这些特性来优化Redis的内存,以下建议:
- 对于 String 和 Set:尽可能存储整型数据。
- 对于 Hash 和 ZSet:控制存储元素的数量低于结构转换的阈值。并以压缩列表的形式存储以节省内存资源。
4. 使用 Redis 作为缓存
Redis 的数据存储在内存中,这意味着它的存储资源是有限的。所以,在使用 Redis 时,应该将其视为缓存而不是数据库。
所以,对于写入Redis的数据,都应该尽可能设置“过期时间”。当应用程序在 Redis 中找不到数据时,会再次从后端数据库加载到Redis中。
采用这种方案可以保证Redis中只保留经常访问的“热数据”,内存利用率也会比较高。
5. 设置实例的最大内存和淘汰策略
虽然我们为Redis中的所有Key都设置了过期时间,但是如果业务写入量还是很大,并且过期时间设置得比较长,那么在很短的时间内,Redis的内存仍然会快速增长。
如果不控制Redis的内存上限,也会导致内存资源的过度使用。
对于这种场景,我们需要提前预估业务数据量,然后设置该实例的最大内存(maxmemory),以控制该实例的内存上限。这样可以防止Redis内存的不断扩张。
配置完maxmemory后,还需要设置数据淘汰策略。至于如何选择淘汰策略,需要根据实际业务的特点来确定:
- volatile-lru/allkeys-lru:优先保留最近访问的数据。
- volatile-lfu/allkeys-lfu:优先保留访问次数最频繁的数据(4.0+版本支持)。
- volatile-ttl:优先淘汰即将过期的数据。
- volatile-random/allkeys-random:随机淘汰数据。
6. 数据压缩
遵循以上的建议,如果想进一步优化Redis内存,还可以先将业务应用中的数据先进行压缩,然后再写入Redis(例如使用snappy,gzip等压缩算法)。
当然,对于压缩存储的数据,客户端在读取时需要解压,这期间也会花费更多的CPU资源。所以,我们需要根据实际情况权衡。
7. 总结
以上就是对于节省内存资源的6点建议,你有更好的解决方案吗?欢迎评论区留下您的建议,不吝赐教。