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大Key通常是指值Value的长度非常大实际上键Key长度很大也算。通常来说键本身不会很长占用的内存较少因此判断一个键是否为bigKey主要看它对应的值的大小。 大Key分为两种情况 1、键Key非常大 2、值Value非常大
2、键Key非常大
虽然Redis的键可以存储任意字符串最大限制为512M但通常情况下键的长度都比较小。
过长的键会带来以下问题 1、内存占用增加Redis是内存数据库键的长度直接影响内存使用。如果键的长度过大且大量存在时会显著增加内存消耗。 2、性能下降Redis的许多操作如查找、删除、更新等都需要对键进行哈希计算或字符串比较。如果键的长度过长这些操作的时间复杂度会增加导致性能下降。 3、网络传输开销在客户端与Redis服务器之间传输数据时过长的键会增加网络带宽的使用尤其是在分布式系统中可能会导致网络延迟。
什么时候算作大键 - 一般大键键的长度应尽量保持在100字节以内。超过这个长度的键可以被视为大键。 - 极端情况如果键的长度超过几千字节则会对Redis的性能产生明显影响属于典型的大键。
如何避免大键 1、使用简短的键名尽量使用简短且具有描述性的键名。例如使用user:12345而不是 user_profile_for_user_with_id_12345。 2、使用哈希或编码对于复杂的键名可以考虑使用哈希函数如MD5、SHA1将长字符串转换为固定长度的哈希值或者使用Base64编码来缩短键的长度。
3、值Value非常大
Redis的值可以是多种类型的数据结构包括字符串、列表、集合、哈希表、有序集合等。当值的大小非常大时也会对Redis的性能和内存使用产生负面影响。
过长的值带来的问题 1、内存占用增加大值会占用更多的内存尤其是在Redis中存储大量大值时可能会迅速耗尽可用内存。 2、性能阻塞某些Redis操作如GET、SET、DEL等在处理大值时可能会阻塞Redis服务器导致其他请求无法及时处理。例如DEL一个包含数百万元素的列表或哈希表可能会导致Redis在几秒钟内无法响应其他请求。 3、网络传输开销大值在客户端与Redis服务器之间传输时会增加网络带宽的使用可能导致网络延迟或超时。 4、备份和持久化压力大值会增加Redis的RDB快照和AOF日志的大小导致备份和持久化操作的时间变长甚至可能引发磁盘I/O瓶颈。
什么时候算作大值 - 一般建议对于字符串类型的值建议单个值的大小不要超过1MB。对于复杂数据结构如列表、哈希表、集合等建议每个元素的大小也应尽量控制在合理范围内。 - 极端情况如果单个值的大小超过几十MB或几百MB则会对Redis的性能产生显著影响属于典型的大值。
如何避免大值 1、分片存储对于非常大的值可以考虑将其拆分成多个小块进行存储。例如将一个大列表List拆分成多个较小的列表List存储。 2、使用压缩对于文本或二进制数据可以考虑使用压缩算法如Gzip、Snappy来减少值的大小。 3、使用外部存储对于不适合存储在Redis中的大数据可以考虑将其存储在其他专门的存储系统中如Amazon S3、HDFS并在Redis中只存储指向这些数据的引用如URL或ID。 4、使用流式处理对于需要频繁读取或写入大值的场景可以考虑使用Redis的流式处理功能如XREAD和XADD每次进读取部分数据以避免一次性加载整个大值。
4、其他建议
1、优化数据结构选择合适的数据结构来存储数据。例如使用ZSET有序集合而不是HASH哈希表来存储带有权重的数据或者使用LIST列表而不是SET集合来存储有序的元素。 2期清理过期数据使用Redis的过期机制EXPIRE、TTL定期清理不再需要的大键或大值避免长期占用内存。
5、如何检测大Key
1、使用MEMORY USAGE命令 可以使用MEMORY USAGE命令来检查某个键占用的内存大小。 例如
MEMORY USAGE my_large_key解释一下 如上的示例可以看到键aaa1使用的内存大小是57字节。 我们从下面一行命令可以看到aaa1的键存储的值是zhangsan1那么为什么Redis会分配57个字节呢 答案 因为Redis会为每一个key和value都创建一个对象头以记录key或value的类型编码方式等附属信息此外Redis的内存分配器jemalloc会分配比实际长度更大的空间保存数据确保内存对齐和减少磁盘碎片在加上各种底层数据结构不同也会占用一定的内存空间等所以实际分配内存会比预想的大一些。 详细可以参考之前的Redis数据结构架构篇看下。
2、使用SCAN命令结合MEMORY USAGE 如果你不确定哪些键是大键可以结合SCAN和MEMORY USAGE来批量检测。例如编写一个脚本遍历所有键并检查每个键的内存占用情况。 scan使用示例
3、用Redis自带的监控工具 Redis提供了INFO memory命令可以查看当前Redis实例的内存使用情况。你还可以使用Redis的慢查询日志SLOWLOG来检测哪些命令在处理大键时花费了较多时间。 命令示例 说明: used_memoryRedis分配的总内存量以字节为单位。 used_memory_humanused_memory转可读方式大小方便阅读如转KB、MB、GB
4、使用第三方监控工具 一些第三方监控工具如Redis Desktop Manager、RedisInsight、Prometheus Grafana可以帮助你实时监控Redis的内存使用情况并识别出大键。
6、大Key总结 大Key的定义Redis中的大 Key既可以指键Key非常大也可以指值Value非常大。无论是键还是值过大的大小都会对Redis的性能和内存使用产生负面影响。通常在使用Redis过程中不会存在过大的key但是值却不好说所以判断一个键是否为bigKey主要还是看它的值的大小。 键非常大的影响键过长会增加内存占用、降低性能并增加网络传输开销。 值非常大的影响值过大会占用更多内存导致阻塞操作、增加网络传输开销并给备份和持久化带来压力。 如何避免大Key通过使用简短的键名、分片存储、压缩数据、使用外部存储等方式可以有效避免大Key对Redis性能的影响。 如何检测大Key使用MEMORY USAGE、SCAN、INFO memory等命令或工具来检测和处理大 Key。
