Redis的使用场景 by 杨卫华

时间:2021-09-06 12:49:07

转载自新浪微博架构师杨卫华的博客 http://timyang.net/tag/redis/,省略了部分内容

按:杨卫华在2010年就已经测试了Redis的性能,并给出了初步的结论:“Redis性能惊人,国内前十大网站的子产品估计用1台Redis就可以满足存储及Cache的需求。” 而我在今天才开始看Redis,已经落后了6年。

Redis是什么?
这个问题的结果影响了我们怎么用Redis。如果你认为Redis是一个key value store, 那可能会用它来代替MySQL;如果认为它是一个可以持久化的cache, 可能只是它保存一些频繁访问的临时数据。Redis是REmote DIctionary Server的缩写,在Redis在官方网站的的副标题是A persistent key-value database with built-in net interface written in ANSI-C for Posix systems,这个定义偏向key value store。还有一些看法则认为Redis是一个memory database,因为它的高性能都是基于内存操作的基础。另外一些人则认为Redis是一个data structure server,因为Redis支持复杂的数据特性,比如List, Set等。对Redis的作用的不同解读决定了你对Redis的使用方式。

互联网数据目前基本使用两种方式来存储,关系数据库或者key value。但是这些互联网业务本身并不属于这两种数据类型,比如用户在社会化平台中的关系,它是一个list,如果要用关系数据库存储就需要转换成一种多行记录的形式,这种形式存在很多冗余数据,每一行需要存储一些重复信息。如果用key value存储则修改和删除比较麻烦,需要将全部数据读出再写入。Redis在内存中设计了各种数据类型,让业务能够高速原子的访问这些数据结构,并且不需要关心持久存储的问题,从架构上解决了前面两种存储需要走一些弯路的问题。

Redis是适用小规模内存型的key value或者key list数据,Redis的几种使用场景是:

  • 访问量大
  • key value或者key list数据结构
  • 容量小,可控,可以全部放入内存。由于Redis是单线程设计,因此大value会导致后续的请求一定的堵塞。另外hashset当hgetall时候由于存在遍历操作,也不适合集合太大。如果数据超过单机容量可以使用常规的sharding方法分布到多台机
  • 需持久化的场景

上面四点一般情况下应是必要条件。因此常见网站的用户资料、好友列表就适用用Redis来保存。由于Redis具有memcached所有的特性,也有讨论说memcache是否可以退出了?在以下情况下,我会倾向于选择memcached而非redis

  • 简单无需持久化的key value,比如100字节以下。这种情况下使用memcached空间更节约且维护更简便。
  • 有滚动过期需求,如网站的session,每个新登录的用户定期过期。

在使用Redis过程中,我们发现了不少Redis不同于Memcached,也不同于MySQL的特征。
(本文主要讨论Redis未启用VM支持情况)

1. Schema
MySQL: 需事先设计
Memcached: 无需设计
Redis: 小型系统可以不用,但是如果要合理的规划及使用Redis,需要事先进行类似如下一些规划

数据项: value保存的内容是什么,如用户资料
Redis数据类型: 如String, List
数据大小: 如100字节
记录数: 如100万条(决定是否需要拆分)
⋯⋯
上面的规划就是一种schema,为什么Redis在大型项目需要事先设计schema?因为Redis服务器有容量限制,数据容量不能超出物理内存大小,同时考虑到业务数据的可扩充性,记录数会持续增多、单条记录的内容也都会增长,因此需要提前规划好容量,数据架构师就是通过schema来判断当前业务的Redis是否需要“分库分表”以满足可扩展需求。

2. 容量及带宽规划
容量规划
MySQL: < 硬盘大小
Memcached: < RAM
Redis: < RAM

带宽规划
由于Redis比MySQL快10倍以上,因此带宽也是需要事先规划,避免带宽跑满而出现瓶颈。

3. 性能规划(QPS)
当系统读写出现瓶颈,通常如何解决?
MySQL
写: 拆分到多服务器
读: (1) 拆分 (2) 写少也可以通过增加Slave来解决

Memcached
读写: 都通过hash拆分到更多节点。

Redis:
写:拆分
读: (1) 拆分 (2) 写少也可以通过增加Slave来解决

4. 可扩展性
MySQL: 分库分表
Memcached: hash分布
Redis:也可以分库,也可以hash分布

小结
通过以上分析,Redis在很多方面同时具备MySQL及Memcached使用特征,在某些方面则更像MySQL。
由于Redis数据不能超过内存大小,一方面需要进行事先容量规划,保证容量足够;另外一方面设计上需要防止数据规模无限制增加,进而导致Redis不可扩展。
Redis需要象MySQL一样预先设计好拆分方案。

用MongoDB的一句设计哲学结尾

Databases are specializing – the “one size fits all” approach no longer applies.