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280712811
6年前发布

Redis内存优化实践

   <p>最近做的一个系统大量使用redis,我们将大量的用户信息存放在redis中,内存一申请就是几百G,体量也是相当庞大。所以我们也在不断的想方法优化减少redis的内存使用,把我们的优化实践也分享出来。</p>    <p>采用Hash代替<K,V>键值对存储</p>    <p>因为是存放用户维度的数据,用户id(uid)往往会作为key,而一个用户会有多个信息,比如年龄,生日等等,比较容易想到的存储结构会采用Hash,将一个用户的多个信息作为hash里的不同field来存放</p>    <p>善用Hash,List,ZSet的ziplist压缩特性</p>    <p>Redis针对Hash,List,ZSet都实现了ziplist的压缩存储,可以通过配置最大元素不超过512,每个元素大小不超过64bytes,来判断是否要采用 <a href="/misc/goto?guid=4959675467733771214" rel="nofollow,noindex">!ziplist压缩格式</a> 存储。</p>    <p>注意:虽然这个ziplist是否启用做成了配置参数,但对这个配置参数的修改要谨慎,因为ziplist是一个连续的数组空间,查找效率不是O(1)的,如果设置元素超过512太多,可能导致查找效率降低,反而影响性能。那为什么Redis会采用512*64bytes这样的默认配置呢?据说是这个大小可以被加载进CPU的Cache里,所以即使不是O(1),查找效率也是很快的。</p>    <p>优先使用数字类型,比String类型省空间</p>    <p>在Redis的内部,不管是数字类型,String类型,都会统一用一个叫redisObject的对象做一层封装:</p>    <pre>  typedef struct redisObject {      unsigned type:4;      unsigned encoding:4;      unsigned lru:LRU_BITS; /* lru time (relative to server.lruclock) */      int refcount;      void *ptr;  } robj;</pre>    <p>可见,一个简简单单的”hello world”在redis里都不是直接11个bytes就搞定的,还有很多附加的属性,比如引用计数(内存回收)refcount,lru清理等信息。</p>    <p>但如果使用了上面提到的ziplist,redis对ziplist里元素做了裁剪,让数据更紧凑,所以针对数字,做了一些特别处理:</p>    <pre>  * |11000000| - 1 byte  * Integer encoded as int16_t (2 bytes).  * |11010000| - 1 byte  * Integer encoded as int32_t (4 bytes).  * |11100000| - 1 byte  * Integer encoded as int64_t (8 bytes).  * |11110000| - 1 byte  * Integer encoded as 24 bit signed (3 bytes).  * |11111110| - 1 byte  * Integer encoded as 8 bit signed (1 byte).  * |1111xxxx| - (with xxxx between 0000 and 1101) immediate 4 bit integer.  * Unsigned integer from 0 to 12. The encoded value is actually from  * 1 to 13 because 0000 and 1111 can not be used, so 1 should be  * subtracted from the encoded 4 bit value to obtain the right value.</pre>    <p>先用1byte来表示不同的encode,针对大小不同的数字,分别采用不一样的内存空间来存储,比如0-127就是2个字节,128-32768就是4个字节等等。所以算下来,和String相比,大部分情况下更省内存。</p>    <p>另外,如果不是采用ziplist的存储方式,而是直接用redisObject这样相对庞大的对象存储呢?</p>    <p>如果能用数字,还是尽量使用数字类型,并且是小于10000的数字最好,因为:</p>    <pre>  #define OBJ_SHARED_INTEGERS 10000</pre>    <p>redis考虑到redisObject这个庞大的对象占用过多内存的因素,将10000以下数字的redisObject做了一个对象池,其他地方都通过指针(4/8bytes)引用这个池里的redisObject,而不是各自存一份。</p>    <p>注: 以上都是针对Redis 3.2之前版本的分析,因为Redis 3.2对内存优化这部分做了很多改进,具体的改进点还未了解清楚。</p>    <p>最后,对坚持看完的同学送上一个非常有用的Redis内存分析工具: <a href="/misc/goto?guid=4959622202996763983" rel="nofollow,noindex">redis-rdb-tools</a> ,结合bgsave的dump文件,分析redis里的数据,可以看到底层存储是用的什么数据结构,占用了多少空间等信息。</p>    <p> </p>    <p><a href="/misc/goto?guid=4959675467838931694">阅读原文</a></p>    <p> </p>    
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