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Redis自增怎么搞得快点儿,优化那些细节别忽略了

第一,网络开销是最大的敌人,能省就省。 你每次发一个INCR命令,Redis服务器处理它可能就花零点几毫秒,但网络来回一次可能就要1-2毫秒,大部分时间其实都花在路上了,优化的首要目标就是减少网络往返。

Redis自增怎么搞得快点儿,优化那些细节别忽略了

  • 流水线(Pipeline)技术: 这是必杀技,别一个个地发INCR命令,而是把一堆命令攒起来,一次性发给Redis,然后再一次性读取所有的回复,如果你要给100个用户增加积分,用流水线能把100次网络往返压缩成1次,速度提升是几十上百倍的,这就像你下楼取快递,一次取100个包裹,远比上下楼100次要快得多。
  • 连接池: 每次操作都新建一个TCP连接,握手过程非常耗时,一定要用连接池,连接池会维护一批“热乎”的连接,你用的时候直接从池子里拿,用完了放回去,避免了频繁创建和销毁连接的开销,这是基础中的基础。

第二,Redis自身的“状态”要健康。 Redis本身跑得不快,你再优化客户端也没用。

Redis自增怎么搞得快点儿,优化那些细节别忽略了

  • 别让CPU成瓶颈: Redis是单线程干活儿的(指处理命令的核心模块),它特别怕CPU被打满,如果你一台机器上还跑了其他特别耗CPU的进程,比如数据计算、日志分析什么的,和Redis抢CPU,那Redis自然就慢下来了,最好让Redis独占一颗CPU核心,让它安心工作。
  • 内存和持久化是重点:
    • 内存不够了? 这是最致命的问题,一旦内存用满,Redis要么拒绝写入,要么会开始用swap,也就是把数据挪到硬盘上的虚拟内存里,硬盘比内存慢好几个数量级,一旦发生swap,性能会断崖式下跌,务必监控内存使用情况,别让它爆掉。
    • 持久化策略选对: Redis为了数据不丢,需要把数据存到硬盘上(持久化),主要有两种方式:RDB(拍快照)和AOF(记日志)。
      • AOF模式 如果设置成appendfsync always,意思是每写一条命令(比如每个INCR)都立刻刷一次硬盘,这样最安全,但也是最慢的,因为硬盘读写成了瓶颈,对于计数器这种可以容忍少量丢失的数据,完全没必要这么干,通常建议设为appendfsync everysec(每秒刷一次),或者干脆appendfsync no(让操作系统自己决定什么时候刷),这样对性能影响最小。
      • RDB快照 在生成快照(bgsave)的时候,Redis会fork一个子进程来干活,如果你的数据量特别大,fork操作本身可能会因为拷贝内存页表而卡住主线程一会儿,虽然不频繁,但也算是个需要注意的点。

第三,命令和使用姿势要正确。

  • 别用错命令: 获取一个key的值,用GET,但如果你想知道一个集合有多少个成员,应该用SCARD,而不是先GET整个集合回来再自己数,那效率天差地别,对于自增,明确用途:INCR是原子性+1,INCRBY可以一次性增加指定整数,如果需要处理小数,用INCRBYFLOAT,用对命令是基本素养。
  • 警惕“大key”: 如果一个key对应的value特别大,比如一个list里存了几十万个元素,那么任何操作它(包括删除)都可能引起Redis短暂的卡顿,对于计数器来说,一般不会成为大key,但你要检查一下你的业务,有没有不小心把别的数据结构弄得特别大,从而影响了整个Redis实例的稳定性。
  • 过期时间设置: 如果你的计数器是有生命周期的,用EXPIRE设置过期时间,但要注意,Redis淘汰过期key的策略(惰性删除+定期删除)如果碰上大量key同时过期,可能会引起瞬间的延迟,最好给过期时间加个随机抖动,比如统一过期时间设为3600 + random(300),让它们在1小时左右的时间段内陆续过期,避免集中淘汰。

第四,架构层面想办法。 当单机Redis的性能达到瓶颈时,就要考虑分布式方案了。

  • 分片(Sharding): 把不同的key分散到多个Redis实例上,比如用户ID为奇数的计数器放在实例A,偶数的放在实例B,这样压力就分摊了,很多Redis客户端直接支持分片,或者你可以通过代理中间件(如Twemproxy, Codis)来做,也可以直接用Redis Cluster,这是应对海量计数请求的终极手段。
  • 本地缓存+批量上报: 对于一些精度要求不是极高、可以接受一定延迟的计数场景(比如网页点击数),可以在应用服务器本地先累加,比如累加到1000次,再通过一个INCRBY 1000命令更新到Redis,这极大地减少了网络请求次数,但缺点是如果应用服务器重启,本地累加的数据可能会丢失,所以适用于可容忍少量数据丢失的场景。

从快到慢,从易到难:

  1. 首选优化网络: 用连接池,必用流水线。
  2. 保证Redis本身健康: 给足资源(CPU、内存),调整持久化策略(比如AOF用everysec)。
  3. 检查使用细节: 用对命令,避免大key,合理设置过期时间。
  4. 最终方案是分而治之: 数据分片到多个实例。

按照这个顺序去排查和优化,你的Redis自增操作速度肯定能上去,很多优化其实不是针对INCR命令本身,而是为整个Redis实例创造一个良好的运行环境。

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