Redis系统数据库性能调优与测试

Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。从2010年3月15日起，Redis的开发工作由VMware主持。从2013年5月开始，Redis的开发由Pivotal赞助。

简介

Redis的优点

性能极高 – Redis能支持超过 100K+ 每秒的读写频率。

丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。

原子 – Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行。

丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

redis数据结构

redis是一种高级的key:value存储系统，其中value支持五种数据类型：

字符串（strings）

字符串列表（lists）

字符串集合（sets）

有序字符串集合（sorted sets）

哈希（hashes）

而关于key，有几个点要提醒大家：

key不要太长，尽量不要超过1024字节，这不仅消耗内存，而且会降低查找的效率；

key也不要太短，太短的话，key的可读性会降低；

在一个项目中，key最好使用统一的命名模式，例如user:10000:passwd。

安装redis

从redis.io下载最新版redis-X.Y.Z.tar.gz后解压，然后进入redis-X.Y.Z文件夹后直接make即可，安装非常简单。

make成功后会在src文件夹下产生一些二进制可执行文件，包括redis-server、redis-cli等等：

$ find . -type f -executable

./redis-benchmark //用于进行redis性能测试的工具

./redis-check-dump //用于修复出问题的dump.rdb文件

./redis-cli //redis的客户端

./redis-server //redis的服务端

./redis-check-aof //用于修复出问题的AOF文件

./redis-sentinel //用于集群管理

启动redis

启动redis非常简单，直接./redis-server就可以启动服务端了，还可以用下面的方法指定要加载的配置文件：

./redis-server ../redis.conf

默认情况下，redis-server会以非daemon的方式来运行，且默认服务端口为6379。

有关作者为什么选择6379作为默认端口，还有一段有趣的典故，英语好的同学可以看看作者这篇博文中的解释。

使用redis客户端

我们直接看一个例子：

//这样来启动redis客户端了

$ ./redis-cli

//用set指令来设置key、value

127.0.0.1:6379> set name "roc"

OK

//来获取name的值

127.0.0.1:6379> get name

"roc"

//通过客户端来关闭redis服务端

127.0.0.1:6379> shutdown

127.0.0.1:6379>

Redis性能调优

尽管Redis是一个非常快速的内存数据存储媒介，也并不代表Redis不会产生性能问题。

前文中提到过，Redis采用单线程模型，所有的命令都是由一个线程串行执行的，所以当某个命令执行耗时较长时，会拖慢其后的所有命令，这使得Redis对每个任务的执行效率更加敏感。

针对Redis的性能优化，主要从下面几个层面入手：

最初的也是最重要的，确保没有让Redis执行耗时长的命令

使用pipelining将连续执行的命令组合执行

操作系统的Transparent huge pages功能必须关闭：

echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled

如果在虚拟机中运行Redis，可能天然就有虚拟机环境带来的固有延迟。可以通过./redis-cli --intrinsic-latency 100命令查看固有延迟。同时如果对Redis的性能有较高要求的话，应尽可能在物理机上直接部署Redis。检查数据持久化策略，考虑引入读写分离机制。

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Redis性能测试.基准测试基准的测试命令：redis-benchmark -q -n 100000结果入下：root@centos1 bin]# redis-benchmark -q -n 100000-bash: redis-benchmark: command not found[root@centos1 bin]# ./redis-benchmark -q -n 100000PING_INLINE: 61576.36 requests per secondPING_BULK: 60277.28 requests per secondSET: 61349.69 requests per secondGET: 60459.49 requests per secondINCR: 58858.15 requests per secondLPUSH: 59066.75 requests per secondRPUSH: 57339.45 requests per secondLPOP: 55586.44 requests per secondRPOP: 56465.27 requests per secondSADD: 57045.07 requests per secondSPOP: 53734.55 requests per secondLPUSH (needed to benchmark LRANGE): 57012.54 requests per secondLRANGE_100 (first 100 elements): 55803.57 requests per secondLRANGE_300 (first 300 elements): 54914.88 requests per secondLRANGE_500 (first 450 elements): 53333.33 requests per secondLRANGE_600 (first 600 elements): 56529.11 requests per secondMSET (10 keys): 59276.82 requests per second这里可以看出，单机版的redis每秒可以处理6万个请求，这已经是一个非常厉害的数据了，不得不佩服我们再来看下集群情况下是是什么情况[root@centos1 bin]# ./redis-benchmark -q -n 100000 -p 7000PING_INLINE: 64599.48 requests per secondPING_BULK: 64184.85 requests per secondSET: 66800.27 requests per secondGET: 65616.80 requests per secondINCR: 66269.05 requests per secondLPUSH: 40273.86 requests per secondRPUSH: 40355.12 requests per secondLPOP: 43421.62 requests per secondRPOP: 45187.53 requests per secondSADD: 62539.09 requests per secondSPOP: 61538.46 requests per secondLPUSH (needed to benchmark LRANGE): 38182.51 requests per secondLRANGE_100 (first 100 elements): 25555.84 requests per secondLRANGE_300 (first 300 elements): 9571.21 requests per secondLRANGE_500 (first 450 elements): 7214.49 requests per secondLRANGE_600 (first 600 elements): 5478.85 requests per secondMSET (10 keys): 41893.59 requests per second