《Redis官方教程》-FAQ

原文链接   译者:Alexandar Mahone  校对:方腾飞(红体标记重点)

为什么Redis不同于其他的键值存储数据库?

有两个主要原因:

  • Redis发展方向不同与其他键值数据库,它能包含很多复杂数据类型,对这些数据类型操作都是原子的。Redis数据类型与基本数据结构强相关,直接暴露给程序员,没有增加抽象层。
  • Redis是一个内存数据库,而不是持久化在硬盘数据库中,因此为了实现高速读写,数据集大小不能超过内存。内存数据库另一个优点是,内存数据库相对于硬盘数据库非常容易操作复杂数据结构,因此Redis的可以做很多事情,很少有内部的复杂性。与此同时两款磁盘存储格式(RDB和AOF)不需要支持随机访问,因此他们是紧凑的,而且总是以追加形式生成(甚至AOF日志轮换也是一个追加操作,因为新版本是由内存中的副本生成)。


Redis内存使用情况?

举几个例子(所有数据基于64位实例)

  • 一个空实例大约占用1M内存
  • 1百万简单字符串键值对大约占用100M内存
  • 1百万哈希表键值对,每个对象有5个属性,大约占用200M内存

为了测试你的用例,使用redis-benchmark工具生成随机数据集,使用INFO memory命令检查使用内存空间。

存储相同的键,64位系统比32位系统使用更多的内存,键值很小情况下更明显。这是因为64位系统指针占用8字节。但是64位系统优点是可以配置更多内存(校对注:32位操作系统支持的内存最多为2的32次方,就是4G),因此为了运行大型Redis服务器,64位系统或多或少都是需要的。另一种方案是使用分片。


我喜欢Redis的高性能操作和特性,但是不喜欢所有内容都在内存中,我不能创建一个比内存更大数据集。有计划改变吗?

过去为了允许数据集超过RAM大小,Redis开发人员尝试使用虚拟内存和其他系统,但是我们非常高兴可以把一件事情做好:数据服务由内存提供,磁盘用于存储数据。所以现在没有计划为Redis创建磁盘后端,毕竟Redis大部分特性都是基于其当前架构设计的。

你的真正问题并不是所需的总内存,而是你需要划分你的数据集到多个Redis实例上,为了获取更多信息请阅读本文档中的分区页面


同时使用Redis和磁盘数据库,是不是一个好想法?

是的,一个通用的设计方案是,在非常频繁的写小的数据时采用Redis(并且你需要使用Redis数据结构给你的问题建立高效模型),以及将大数据存储到SQL数据库或者最终一致性磁盘数据库中


有没有方法降低Redis内存使用率?

如果可以的话使用Redis 32位实例。另外,还要善于使用哈希表,列表,有序集合和整数集,因为在特殊情况下Redis使用这些数据类型可以更紧凑存储一些元素。可以在内存优化页面获取更多信息。


Redis内存不足时会发生什么?

Redis要么被Linux内核OOM杀掉,抛出错误崩溃,要么开始变得卡顿。随着现代操作系统malloc方法通常都不返回NULL,而是服务器开始交换,因此Redis性能降低,因此你可能会观察到一些错误现象。

INFO命令返回Redis使用内存总量,因此你可以编写脚本监控Redis服务器内存临界值。

Redis内置保护措施允许用户在配置文件中使用maxmemory选项,设置Redis最大占用内存。如果达到此限制,Redis将开始返回错误给写命令(但是将继续接受只读命令),或者当最大内存限制达到时也可以配置为驱逐键,在这种情况下Redis作为缓存使用。

我们有文档描述Redis作为LRU缓存使用


在Linux系统中,即使我有很多空闲内存,后台保存失败报fork错误!

精辟答案:echo 1 > /proc/sys/vm/overcommit_memory 🙂

详细回答:

Redis后台保存模式依赖现代操作系统的写时拷贝技术。Redis fork(创建一个子进程)是父进程精确拷贝。子进程存储数据到磁盘并且最终退出。从理论上讲,子进程应该和父进程使用同样多内存,作为父进程副本,但是得益于多数现代操作系统实现的写时复制技术,父进程和子进程共享内存页。内存页在父进程或子进程改变时将被复制。当子进程保存时,理论上所有页面都可能改变,Linux无法提前告知子进程需要多少内存,因此如果overcommit_memory设置为0,fork将会失败除非有足够的空闲RAM真正复制父进程内存页.结果是,如果你有3G Redis数据集,只有2G可用内存将会失败。

overcommit_memory设置为1,意味着Linux 使用更乐观方式fork,这确实是你所期望的Redis。

理解虚拟机内存 (校对注:有兴趣可以翻译此文在并发网发表)”是红帽经典文章,可以了解Linux虚拟内存怎么工作,overcommit_memory和overcommit_ratio的替代品。这篇文章校正了proc(5)用户手册对overcommit_memory1和2配置正确含义。


Redis磁盘快照是不是原子操作?

是的,当服务器不在执行命令时,Redis后台保存进程总是被创建,因此每个命令在RAM中是原子的,并且在磁盘快照过程也是原子的。


Redis是单线程的,我怎么利用多CPU/核?

CPU基本不可能成为的Redis的瓶颈,因为通常Redis受限于内存或网络。例如使用Pipelining,Redis运行在普通的Linux系统上,每秒可以处理50万请求,所以如果你的应用程序主要使用O(N) 或者 O(log(N))命令,几乎不会使用太多的CPU。

然而为了最大限度利用CPU,你可以在一台机器上启动多个Redis实例,并把它们设置为不同服务器。某些时候单个机器是不够的,所以如果你想使用多个CPU,你可以提前考虑使用分片。

关于使用多Redis实例,你可以在Partitioning page找到更多的信息


单个Redis实例最多可以存储多少键?哈希表、列表、集合和有序集合最大可以包含多少元素?

Redis最大可以处理2^32键,实践测试每个实例最少可以处理2.5亿键

每个哈希表、列表、集合和有序集合可以容纳2^32元素

换句话说,Redis极限容量就是系统可用内存


为什么我的从实例与主实例拥有不同数量键?

如果你使用有生存周期的键,这就是正常现象。这就导致主从实例键的数量不一致原因。

  • 主实例在第一次与从实例同步时生成RDB文件。
  • RDB文件不包含已经过期的键,但是已经过期的键仍然在内存中。
  • 尽管这些键从逻辑上说已经过期失效,但是还在Redis主实例内存中,他们并不被识别为存在的,当增量或访问这些键时这些键会被回收。尽管从逻辑上说这些键不是数据集一部分,但是INFO和DBSIZE命令结果包含这些信息。
  • 当从实例读取主实例生成的RDB文件时,过期键不会被载入。

为很多键设置过期属性,通常为用户提供了在从实例上存储更少键,但是实际上实例内容没有逻辑区别。


Redis实际含义是什么?

Redis是远程数据字典服务器(REmote DIctionary Server)。


你为什么启动Redis项目?

最初启动Redis,是为了扩大LLOOGG。但是当我完成了基本服务端工作后,我喜欢把这个想法分享给其他人,然后Redis转变成开源项目。

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Alexander Mahone

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软件工程师 at 华为
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  • 评论 (4)
  1. 非常不错的FAQ,揭露了Redis的很多重要细节,翻译的也不错。

      • Alexander Mahone
      • 2015/11/17 9:15下午

      多谢校对!现在还有几处地方有误,怎么能修改,在后台修改不了。

      平时上班很忙,礼拜天翻译的,只校对了一遍,下一篇多校对几遍。

    • and1990
    • 2015/12/10 10:41上午

    非常不错!

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