Redis性能篇（一）Redis內部的阻塞式操做及應對方法

Redis被普遍使用的一個很重要的緣由是它的高性能。所以咱們必要要重視全部可能影響Redis性能的因素、機制以及應對方案。影響Redis性能的五大方面的潛在因素，分別是：

• Redis內部的阻塞式操做
• CPU核和NUMA架構的影響
• Redis關鍵系統配置
• Redis內存碎片
• Redis緩衝區

這一講，咱們學習瞭解Redis內部的阻塞式操做以及應對方法。

Redis實例有哪些阻塞點

在分析阻塞點前，咱們先來看看和Redis實例交互的對象和操做有哪些：

• 客戶端：網絡IO，鍵值對增刪改查操做，數據庫操做；
• 磁盤：生成RDB快照，記錄AOF日誌，AOF日誌重寫；
• 主從節點：主庫生成、傳輸RDB文件，從庫接收RDB文件、清空數據庫、加載RDB文件；
• 切片集羣實例：向其餘實例傳輸哈希槽信息，數據遷移。

這些交互操做可能會產生潛在的阻塞點。

阻塞點

• 集合全量查詢和聚合操做：要重視複雜度爲O(n)的操做。
• bigkey刪除：刪除操做的本質是要釋放鍵值對佔用的內存空間，一會兒釋放了大量內存，會形成Redis主線程的阻塞。
• 清空數據庫：頻繁刪除鍵值對是潛在風險，清空數據庫必然也是一個潛在風險。
• AOF日誌同步寫：一個同步寫磁盤的操做的耗時大約1~2ms，若是有大量寫操做須要記錄到AOF日誌並同步寫回，就會阻塞主線程。
• 從庫加載RDB文件：RDB文件越大，阻塞越久。

哪些阻塞操做能夠異步執行

異步執行對操做的要求：若是一個操做 有被異步執行，意味着它不是Redis主線程的關鍵路徑上的操做。

上面的五個阻塞點中，是關鍵路徑操做的有：

• 集合全量查詢和聚合操做；
• 從庫加載RDB文件。

異步執行機制

下面咱們來了解一下異步執行機制。主線程經過一個鏈表形式的任務隊列和子線程進行交互，以下圖所示：

Redis主線程啓動後，會建立三個子線程來負責AOF日誌寫操做、鍵值對刪除以及文件關閉的異步執行。

異步的鍵值對刪除和數據庫清空操做是Redis 4.0後提供的功能，Redis也提供了新的命令來執行這兩個操做：

• 鍵值對刪除：當你的集合類型中有大量元素（例若有百萬級別或千萬級別元素）須要刪除時，我建議你使用UNLINK命令。
• 清空數據庫：能夠在FLUSHDB和FLUSHALL命令後加上ASYNC選項，這樣就可讓後臺子線程異步地清空數據庫。例如：FLUSHDB ASYNC和FLUSHALL AYSNC。

建議

• 集合全量查詢和聚合操做：可使用SCAN命令，分批讀取數據，再在客戶端進行聚合計算；
• 從庫加載RDB文件：把主庫的數據量大小控制在2~4GB左右，以保證RDB文件能以較快的速度加載。

參考資料

• 16 | 異步機制：如何避免單線程模型的阻塞？