Redis最佳实践--键值设计
1、优雅的key结构
Redis的Key虽然可以自定义,但最好遵循下面的几个最佳实践约定:
- 遵循基本格式:[业务名称]:[数据名]:[id]
- 长度不超过44字节
- 不包含特殊字符
例如:我们的登录业务,保存用户信息,其key是这样的:
login:user:10
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优点:
- 可读性强
- 避免key冲突
- 方便管理
- 更节省内存: key是string类型,底层编码包含int、embstr和raw三种。embstr在小于44字节使用,采用连续内存空间,内存占用更小
2、拒绝BigKey
BigKey通常以Key的大小和Key中成员的数量来综合判定,例如:
Key本身的数据量过大:一个String类型的Key,它的值为5 MB。
Key中的成员数过多:一个ZSET类型的Key,它的成员数量为10,000个。
Key中成员的数据量过大:一个Hash类型的Key,它的成员数量虽然只有1,000个但这些成员的Value(值)总大小为100 MB。
推荐:
- 单个key的value小于10KB
- 对于集合类型的key,建议元素数量小于1000
1、BigKey的危害
-  网络阻塞 对BigKey执行读请求时,少量的QPS就可能导致带宽使用率被占满,导致Redis实例,乃至所在物理机变慢 
-  数据倾斜 BigKey所在的Redis实例内存使用率远超其他实例,无法使数据分片的内存资源达到均衡 
-  Redis阻塞 对元素较多的hash、list、zset等做运算会耗时较旧,使主线程被阻塞 
-  CPU压力 对BigKey的数据序列化和反序列化会导致CPU的使用率飙升,影响Redis实例和本机其它应用 
2、如何发现BigKey
-  redis-cli --bigkeys利用redis-cli提供的–bigkeys参数,可以遍历分析所有key,并返回Key的整体统计信息与每个数据的Top1的big key 
-  scan扫描 自己编程,利用scan扫描Redis中的所有key,利用strlen、hlen等命令判断key的长度(此处不建议使用MEMORY USAGE) 
-  第三方工具 利用第三方工具,如 Redis-Rdb-Tools 分析RDB快照文件,全面分析内存使用情况 
-  网络监控 自定义工具,监控进出Redis的网络数据,超出预警值时主动告警 
3、如何删除BigKey
BigKey内存占用较多,即便时删除这样的key也需要耗费很长时间,导致Redis主线程阻塞,引发一系列问题。
- redis 3.0 及以下版本:如果是集合类型,则遍历BigKey的元素,先逐个删除子元素,最后删除BigKey
- Redis 4.0以后:Redis在4.0后提供了异步删除的命令:unlink
3、恰当的数据类型
数据存储到Redis当中,如何选择恰当的类型呢?举例说明一下
例1:比如存储一个User对象,我们有三种存储方式:
-  方式一:json字符串 user:1 {“name”: “Jack”, “age”: 21} **优点:**实现简单粗暴 **缺点:**数据耦合,不够灵活 
-  方式二:字段打散 user:1:name Jack user:1:age 21 **优点:**可以灵活访问对象任意字段 **缺点:**占用空间大、没办法做统一控制 
-  方式三:hash user:1 name Jack (其实第一列的单元格是合并的) jack 21 ![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-wAQICvEg-1658064183672)(Redis学习笔记Images/image-20220717204654573.png)]](https://images2.imgbox.com/18/89/eePW9ndo_o.png) **优点:**底层使用ziplist,空间占用小,可以灵活访问对象的任意字段 **缺点:**代码相对复杂 
PS:总的来说,还是哈希比较好一点,空间小且灵活,代码其实也复杂不到哪去,多那几行代码,一下就完事了
例2:假如有hash类型的key,其中有100万对field和value,field是自增id,这个key存在什么问题?如何优化?
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方案一:hash存储
如果还使用hash来存储的话,会存在以下问题:
- hash的entry数量超过500时,会使用哈希表而不是ZipList,内存占用较多。
- 可以通过hash-max-ziplist-entries配置entry上限。但是如果entry过多就会导致BigKey问题

 *
方案二:采用String类型存储,拆分为String
| Key | value | 
|---|---|
| id:0 | value0 | 
| … | … | 
| id:999999 | value999999 | 
存在的问题:
- string结构底层没有太多内存优化,内存占用较多。
- 想要批量获取这些数据比较麻烦
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方案三:拆分为小的hash,将 id / 100 作为key, 将id % 100 作为field,这样每100个元素为一个Hash
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采用小的hash结构之后,内存缩小了接近1/3。
![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-R0Q9CoqG-1658064183676)(Redis学习笔记Images/image-20220717210432693.png)]](https://images2.imgbox.com/e8/d9/aUoxXgbc_o.png)
4、总结
Key的最佳实践:
- 固定格式:[业务名]:[数据名]:[id]
- 足够简短:不超过44字节
- 不包含特殊字符
Value的最佳实践:
- 合理的拆分数据,拒绝BigKey
- 选择合适数据结构
- Hash结构的entry数量不要超过1000
- 设置合理的超时时间