Redis 性能優化 18 招

前言

Redis 在我們的日常開發工作中，使用頻率非常高，已經變成了必不可少的技術之一。

Redis 的使用場景也很多。

比如：保存用戶登錄態，做限流，做分佈式鎖，做緩存提升數據訪問速度等等。

那麼問題來了，Redis 的性能要如何優化？

爲了提升 Redis 的性能，這篇文章跟大家一起聊聊 Redis 性能優化的 18 招，希望對你會有所幫助。

  1. 選擇合適的數據結構

Redis 支持多種數據結構，如字符串、哈希、列表、集合和有序集合。根據實際需求選擇合適的數據結構可以提高性能。

如果要存儲用戶信息，考慮使用哈希而不是多個字符串：

jedis.hset("user:1001", "name", "Alice");
jedis.hset("user:1001", "age", "30");

這樣可以高效地存儲和訪問多個屬性。

  1. 避免使用過大的 key 和 value

較長的 key 和 value 會佔用更多內存，還可能影響性能。

保持 key 簡短，並使用簡潔的命名約定。

比如：將 “user:1001:profile” 簡化爲“u:1001:p”。

還可以做壓縮等其他優化。

  1. 使用 Redis Pipeline

對多個命令的批量操作，使用 Pipeline 可以顯著降低網絡延遲，提升性能。

比如，批量設置 key 可以這樣做：

Pipeline p = jedis.pipelined();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    p.set("key:" + i, "value:" + i);
}
p.sync();

這樣一次性可以發送多個命令，減少了網絡往返時間，能夠提升性能。

  1. 控制連接數量

過多的連接會造成資源浪費，使用連接池可以有效管理連接數量。

比如，使用 JedisPool：

JedisPool pool = new JedisPool("localhost");
try (Jedis jedis = pool.getResource()) {
    jedis.set("key", "value");
}

有了連接池，這樣連接就會被複用，而不是每次都創建新連接，使用完之後，又放回連接池。

能有效的節省連接的創建和銷燬時間。

  1. 合理使用過期策略

設置合理的過期策略，能防止內存被不再使用的數據佔滿。

例如，緩存熱點數據可以設置過期時間。

比如，對會話數據設置過期時間：

jedis.setex("session:12345", 3600, "data");

Redis 內部會定期清理過期的緩存。

  1. 使用 Redis 集羣

數據量增大時，使用 Redis 集羣可以將數據分散到多個節點，提升併發性能。

可以將數據哈希分片到多個 Redis 實例。

這樣可以避免單個 Redis 實例，數據太多，佔用內存過多的問題。

  1. 充分利用內存優化

選擇合適的內存管理策略，Redis 支持 LRU（Least Recently Used）策略，可以自動刪除不常用的數據。

比如，配置 Redis 的 maxmemory：

maxmemory 256mb
maxmemory-policy allkeys-lru
  1. 使用 Lua 腳本

Lua 腳本讓多條命令在 Redis 中原子性執行，減少網絡延遲。

比如，使用 Lua 防止多個命令的網絡延遲：

EVAL "redis.call('set', KEYS[1], ARGV[1]) return redis.call('get', KEYS[1])" 1 "key" "value"

使用 Lua 腳本，可以保證 Redis 的多個命令是原子性操作。

  1. 監控與調優

使用 INFO 命令監控 Redis 性能數據，如命令支持、內存使用等，及時調優。

比如，使用命令獲取監控信息：

INFO memory
INFO clients
  1. 避免熱點 key

熱點 key 會造成單一節點的壓力，通過隨機化訪問來避免。

比如，可以爲熱點 key 加隨機後綴：

String key = "hotkey:" + (System.currentTimeMillis() % 10);
jedis.incr(key);
  1. 使用壓縮

存儲大對象時，考慮使用壓縮技術來節省內存。

比如，可以使用GZIP壓縮 JSON 數據：

byte[] compressed = gzipCompress(jsonString);
jedis.set("data", compressed);
  1. 使用 Geo 位置功能

Redis 支持地理位置存儲和查詢，使用GEOADD可以高效管理地理數據。

比如，存儲地點信息：

jedis.geoadd("locations", longitude, latitude, "LocationName");
  1. 控制數據的持久化

合理設置RDB和AOF的持久化策略，避免頻繁寫盤造成性能下降。

示例：設置持久化的時間間隔：

save 900 1
appendonly yes
  1. 儘量減少事務使用

在高併發場景下，避免過度使用 MULTI/EXEC，因爲事務會鎖住 key。

可以直接使用單條命令替代事務。

  1. 合理配置客戶端

調整客戶端的連接超時和重連策略，以適應高負載場景，確保連接穩定。

例如：

JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();
poolConfig.setMaxTotal(128); // 最大連接數
poolConfig.setMaxIdle(64); // 最大空閒連接
poolConfig.setMinIdle(16); // 最小空閒連接
poolConfig.setTestOnBorrow(true);
poolConfig.setTestOnReturn(true);
poolConfig.setTestWhileIdle(true);

JedisPool jedisPool = new JedisPool(poolConfig, "localhost", 6379, 2000); // 連接超時2000ms
  1. 使用 Redis Sentinel

使用Sentinel進行監控，實現高可用性，確保系統在故障時能夠快速切換。

配置 Sentinel 進行主從複製。

  1. 優化網絡配置

保證 Redis 服務器有良好的網絡帶寬，避免網絡瓶頸。

使用服務器內部專線，減少延遲。

  1. 定期清理不必要的數據

生命週期管理很關鍵，定期刪除過期或不必要的數據，保持內存高效利用。

可以設置Cron任務定期清理。

雖說 Redis 內部會清理過期的數據，但有些長期存在的垃圾數據，也建議及時清理。

總結

以上就是 Redis 性能優化的 18 招，靈活應用這些策略能夠爲你的項目帶來顯著的性能提升。

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