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聊聊Redis那些高效又实用的序列化技巧,帮你性能飞起来

说到用Redis,大家肯定不陌生,它就是个速度超快的“大内存”,专门帮我们存东西,但你想过没有,我们平时程序里的对象,比如一个用户信息(包含姓名、年龄、地址啥的),或者一个商品详情,都是复杂的数据结构,Redis并不能直接理解,这就好比你能看懂中文书,但给你一本用你不认识的外星文书写的书,你就傻眼了,在把数据存进Redis之前,我们需要一个“翻译官”,把程序里的对象转换成Redis能理解的格式,这个过程就是“序列化”;反过来,从Redis里读出来的时候,再“反序列化”回程序能用的对象。

这个“翻译官”的选择,可太重要了!选对了,性能嗖嗖往上涨;选错了,可能就成了拖慢整个系统的“罪魁祸首”,今天咱们就抛开那些让人头疼的专业术语,聊聊几种既高效又实用的序列化技巧。

第一招:简单粗暴的JSON,但别傻用

(来源:广泛使用的数据交换格式) JSON大概是大家最熟悉的了,几乎每种编程语言都支持它,它长这样:{"name": "张三", "age": 30},一目了然,人也能看懂,调试起来特别方便,如果你存的数据结构不复杂,而且经常需要人工去Redis里瞅一眼数据对不对,用JSON是个不错的选择。

但它的缺点也很明显:体积偏大,你看,光是那些引号、冒号、大括号就占了不少空间,Redis的内存是很宝贵的,存的内容越大,占的内存就越多,网络传输的时间也越长,JSON在转换成二进制数据(Redis最终存储的格式)时,速度不算最快,如果你的系统对性能要求极高,或者数据量特别大,就需要考虑更高效的“翻译官”了。

第二招:二进制领域的王者:Protocol Buffers(protobuf)

(来源:Google开源的高效数据序列化协议) 这是Google大神们搞出来的,专门为了解决效率和体积问题,它不像JSON那样用可读的文本,而是直接转换成紧凑的二进制格式,它会为你的数据定义一个“模板”(叫做.proto文件),比如规定好第一个字段是字符串类型的名字,第二个字段是数字类型的年龄,序列化的时候,就按照这个模板,只存最核心的数据内容,什么字段名、标点符号统统不要。

这样做的好处太明显了:体积非常小,可能只有JSON的1/3到1/2,极大地节省了内存和网络带宽。速度非常快,因为编码解码规则简单直接,缺点是,序列化后的数据是一串二进制码,人眼根本看不懂,调试起来得先把它反序列化才行,需要你先定义好那个“.proto”模板,稍微多了一步,但对于高性能、大数据量的场景,比如微服务之间的通信、海量数据缓存,protobuf绝对是首选。

第三招:Java世界的“本地人”:Kryo

(来源:针对Java对象图序列化框架) 如果你的项目主要是用Java写的,那Kryo值得你特别关注,它可以说是为Java量身定做的,序列化Java对象时的效率非常高,它和protobuf类似,也生成二进制数据,体积小,速度快。

Kryo的一个厉害之处在于,它对Java对象模型的理解非常深,能很智能地处理各种复杂的对象关系,但它的一个潜在问题是,序列化格式可能会随着Kryo库版本的升级而改变,这可能会导致你用新版本无法反序列化旧版本存的数据,如果你用Kryo,一定要做好版本兼容性的管理,或者明确指定一个固定的序列化器版本,避免后续的麻烦。

第四招:Redis自家的MessagePack

(来源:一种高效的二进制序列化格式) MessagePack可以理解为“二进制版的JSON”,它设计的目标之一就是尽可能兼容JSON的数据模型,但把它转换成二进制形式,它比JSON更紧凑,序列化和反序列化的速度也更快,算是在可读性和性能之间取了一个不错的平衡,虽然性能可能略逊于protobuf和Kryo,但它使用起来非常简单,不需要像protobuf那样预先定义schema,对动态语言的支持也很好,如果你觉得JSON有点慢,但又不想搞得太复杂,MessagePack是个很好的升级选择。

怎么选?看菜吃饭

说了这么多,到底该用哪个呢?这得看你的具体“菜谱”(项目需求)。

  • 追求极致的性能和最小的空间:选 Protocol BuffersKryo(如果是Java项目)。
  • 想要简单易用、方便调试JSON 在开发初期或数据量不大时完全够用。
  • 在JSON和二进制之间找个折中MessagePack 很合适。

最后提醒一个关键点:一旦选定了序列化方式,就不要轻易更改了,因为你一旦用JSON存了一批数据,后面要是换成protobuf,那之前存的数据就全都读不出来了!在做技术选型的时候,一定要考虑到未来的扩展性和维护成本。

选对一个好的“翻译官”,能让你的Redis真正发挥出闪电般的速度,帮你把性能稳稳地提上去,希望这些实实在在的技巧能帮到你。

聊聊Redis那些高效又实用的序列化技巧,帮你性能飞起来