文章目录

    • 尝试解决问题的思路
    • RDB - 自动
    • RDB - 手动
    • AOF
    • 字符串缓存
    • 队列
    • 发布订阅
    • 计数器
    • 排行榜
    • 集合间操作
    • 悲观锁
    • 乐观锁
    • 使用过Redis，那就先说说使用过那些场景吧
    • Rdb文件是什么，它是干什么的
    • 分析工具
    • 小结
    • 联想
    • 推荐阅读


使用过Redis，那就先说说使用过那些场景吧

字符串缓存

//举例
$redis->set();
$redis->get();
$redis->hset();
$redis->hget();

队列

//举例
$redis->rpush();
$redis->lpop();
$redis->lrange();

发布订阅

//举例
$redis->publish();
$redis->subscribe();

计数器

//举例
$redis->set();
$redis->incr();

排行榜

//举例
$redis->zadd();
$redis->zrevrange();
$redis->zrange();

集合间操作

//举例
$redis->sadd();
$redis->spop();
$redis->sinter();
$redis->sunion();
$redis->sdiff();

悲观锁

解释：悲观锁(Pessimistic Lock), 顾名思义，就是很悲观。

每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁。

场景：如果项目中使用了缓存且对缓存设置了超时时间。

当并发量比较大的时候，如果没有锁机制，那么缓存过期的瞬间，

大量并发请求会穿透缓存直接查询数据库，造成雪崩效应。

/**
 * 获取锁
 * @param  String  $key    锁标识
 * @param  Int     $expire 锁过期时间
 * @return Boolean
 */
public function lock($key = '', $expire = 5) {
    $is_lock = $this->_redis->setnx($key, time()+$expire);
    //不能获取锁
    if(!$is_lock){
        //判断锁是否过期
        $lock_time = $this->_redis->get($key);
        //锁已过期，删除锁，重新获取
        if (time() > $lock_time) {
            unlock($key);
            $is_lock = $this->_redis->setnx($key, time() + $expire);
        }
    }

    return $is_lock? true : false;
}

/**
 * 释放锁
 * @param  String  $key 锁标识
 * @return Boolean
 */
public function unlock($key = ''){
    return $this->_redis->del($key);
}

// 定义锁标识
$key = 'test_lock';

// 获取锁
$is_lock = lock($key, 10);
if ($is_lock) {
    echo 'get lock success
';
    echo 'do sth..
';
    sleep(5);
    echo 'success
';
    unlock($key);
} else { //获取锁失败
    echo 'request too frequently
';
}

乐观锁

解释：乐观锁(Optimistic Lock), 顾名思义，就是很乐观。

每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁。

watch命令会监视给定的key，当exec时候如果监视的key从调用watch后发生过变化，则整个事务会失败。

也可以调用watch多次监视多个key。这样就可以对指定的key加乐观锁了。

注意watch的key是对整个连接有效的，事务也一样。

如果连接断开，监视和事务都会被自动清除。

当然了exec，discard，unwatch命令都会清除连接中的所有监视。

$strKey = 'test_age';

$redis->set($strKey,10);

$age = $redis->get($strKey);

echo "---- Current Age:{$age} ---- 

";

$redis->watch($strKey);

// 开启事务
$redis->multi();

//在这个时候新开了一个新会话执行
$redis->set($strKey,30);  //新会话

echo "---- Current Age:{$age} ---- 

"; //30

$redis->set($strKey,20);

$redis->exec();

$age = $redis->get($strKey);

echo "---- Current Age:{$age} ---- 

"; //30

//当exec时候如果监视的key从调用watch后发生过变化，则整个事务会失败

上面的一些场景，咱们大部分都使用过，却还没有提及到Rdb文件。

“对吧，使用过Redis，却不知道Rdb文件，你中枪了吗？”

Rdb文件是什么，它是干什么的

Redis 作为互联网产品开发中不可缺少的常备武器，它性能高、数据结构丰富、简单易用，但同时也是因为太容易用了，不管什么数据、不管这数据有多大、不管数据有多少，通通塞进去，最后导致的问题就是 Redis 内存使用持续上升，但是又不知道里面的数据是不是有用，是否可以拆分和清理，最可怕的是服务器发生宕机后，Redis 数据库里的所有数据将会全部丢失。

比如当内存上升，性能慢时，我们进行性能调优的时候，我们想知道：

  • 哪些Key占用了大量的内存？
  • 想知道每个Key的占用空间？
  • 想知道占用空间大的Key都存了啥？
  • 想知道占用空间大的Key的重要性，当性能慢的时候是否可以马上删除？
  • 更想知道这些Key是哪个业务方，哪个开发创建的？这样就可以找他沟通了。

尝试解决问题的思路

一、先通过 keys * 命令，拿到所有的 key，然后根据 key 再获取所有的内容。

  • 优点：可以不使用 Redis 机器的硬盘，直接网络传输。
  • 缺点：如果 key 数据特别多，keys 命令可能会直接导致 Redis 卡住，从而影响业务使用 或 对 Redis 请求太多次，资源消耗多，遍历数据太慢。

二、开启 aof，通过 aof 文件获取所有的数据。

  • 优点：无需影响 Redis 服务，完全离线操作，足够安全。
  • 缺点：有一些 Redis 实例写入频繁，不适合开启 aof，普适性不强；aof 文件有可能特别大，传输、解析起来太慢，效率低。

三、使用 bgsave，获取 rdb 文件，解析后获取数据。

  • 优点：机制成熟，可靠性好；文件相对小，传输、解析效率高。
  • 缺点：bgsave 虽然会 fork 子进程，但还是有可能导致主进程卡住一段时间，对业务有产生影响的风险。

综合评估后，决定采用低峰期在从节点做 bgsave 获取 rdb 文件，相对安全可靠，也可以覆盖所有业务的 Redis 集群。

也就是说每个实例每天在低峰期自动生成一个 .rdb 文件，即使报表数据有一天的延迟也是可以接受的。

“哦，原来.rdb文件是磁盘的缓存文件，那么如何开启持久化呢？”

下面简单的介绍下，Redis 的持久化。

Redis 支持两种方式的持久化，一种是RDB方式，一种是AOF方式。

RDB 是 Redis 用来进行持久化的一种方式，是把当前内存中的数据集，快照写入磁盘。

RDB - 自动

RDB（Redis DataBase）方式是通过快照完成的，当符合一定条件时Redis会自动将内存中的所有数据进行快照，并且存储到硬盘上，RDB是Redis的默认持久化方式。

vim /usr/local/redis/conf/redis.conf

save 900 1    #15分钟内有至少1个键被更改
save 300 10   #5分钟内至少有10个键被更改
save 60 1000  #1分钟内至少有10000个键被更改

#以上条件都是或的关系，当满足其一就会进行快照。

dbfilename "dump.rdb"       #持久化文件名称
dir "/data/dbs/redis/6381"  #持久化数据文件存放的路径

#配置文件修改后，需要重启redis服务。

还可以通过命令行的方式进行配置：

CONFIG GET save    #查看redis持久化配置

CONFIG SET save "100 20" #修改redis持久化配置

#使用命令行的方式配置，即时生效，服务器重启后需要重新配置。

RDB - 手动

  • save

该命令会阻塞当前Redis服务器，执行save命令期间，Redis不能处理其他命令，直到RDB过程完成为止。

显然该命令对于内存比较大的实例会造成长时间阻塞，这是致命的缺陷。

  • bgsave

执行该命令时，Redis会在后台异步进行快照操作，快照同时还可以响应客户端请求。

具体操作是Redis进程执行fork操作创建子进程，RDB持久化过程由子进程负责，完成后自动结束。阻塞只发生在fork阶段。

AOF

AOF（APPEND ONLY MODE）是通过保存对redis服务端的写命令（如set、sadd、rpush）来记录数据库状态的，即保存你对redis数据库的写操作。

配置日志文件如下：

vim /usr/local/redis/conf/redis.conf
dir "/data/dbs/redis/6381"           #AOF文件存放目录
appendonly yes                       #开启AOF持久化，默认关闭
appendfilename "appendonly.aof"      #AOF文件名称（默认）
appendfsync no                       #AOF持久化策略
auto-aof-rewrite-percentage 100      #触发AOF文件重写的条件（默认）
auto-aof-rewrite-min-size 64mb       #触发AOF文件重写的条件（默认）

#上面的每个参数，可以找资料了解下，不做多解释了。

RDB 与 AOF 的优缺点，见上面的即可。

至此，我们了解了 Redis 持久化的一些配置，里面的细节建议查询相关资料进行研究。

接下来继续，通过上一步我们拿到了 rdb 文件，就相当于拿到了Redis实例的数据。

  1. 解析 rdb 文件，获取key和value的值。
  2. 根据相应的数据结构及内容，估算内存消耗。
  3. 统计并生成报表。

分析工具

  • 雪球 rdr：https://github.com/xueqiu/rdr
  • redis-rdb-tools：https://github.com/sripathikrishnan/redis-rdb-tools

小结

  1. 讲解了工作中常用的 redis 使用场景。
  2. 讲解了 redis 持久化的两个方式（RDB、AOF）。
  3. 推荐了两个分析rdb的工具。

通过对 redis 的使用 到 了解到服务器上如何对redis数据做持久化快照，再到如何利用工具进行分析rdb文件，最后通过分析后的数据，可以反过来对 redis 的使用提出一些建议。

其他知识点也是这样，我们不能只停留在方法的简单调用，就觉得理解了这门技术！

联想

其实上面分析出来的数据，是不可能定位到这个key是哪个业务方的，哪个开发创建的，是否重要等等，那我们应该怎么做呢？

  1. 制定开发团队的Redis Key的使用规范，通过key的命名可以得到：

  • 属于什么业务（加域名表示）
  • 属于什么数据类型（加数据类型标示）
  • 是否设置过期时间
  • …

统一平台进行Redis Key的申请，只有申请了才能进行使用：

  • 填写申请人
  • 填写申请时间
  • 填写申请业务方
  • 填写数据类型
  • 填写Key的重要性
  • 填写Key是否存在过期时间
  • 根据填写项生成规范的key名称
  • …(等等需要标记的)

上面我们已经能分析出某个redis实例rdb文件的内容，通过分析出来的内容 与 统一平台申请的数据，进行整合，分析key的合格率、内存使用量、不同数据类型的分布、内存占用量Top 100的值 等等。

我们可以通过运维了解到，每个服务器与实例之间的配置关系，就可以了解到某台服务器（N个实例）上的 key的合格率、内存使用量、不同数据类型的分布、内存占用量Top 100的值等等。

这样，在后台系统中就可以看到哪台服务器，哪个实例的使用情况，解决了Redis滥用并无法进行监控的问题。