redis性能优化

1、避免慢查询命令

慢查询也就是执行命令的时候较慢的命令，redis自身提供了很多命令，慢查询与命令的操作复杂度有关系

比如：

• 如果value的类型为string，那么在执行set/get/append命令时主要是操作redis的哈希表索引，这个操作复杂度为O(1)，注意是大写字母O，不是零(0)，这个复杂度在redis文档中可查
• 如果value的类型为Zset的时候，如果执行zrange/zrevrange命令时，操作复杂度就是O(log(n)+k)，k为要获取成员个数，n为当前成员个数，这个复杂度就增加了很多
• 如果value的类型为set，那么在执行smembers命令时，操作复杂度为O(N)，n为元素总数，操作复杂度增加了很多

如果查询存在很多慢查询，可通过如下方式优化：

• 用其他命令替代，比如上述的smembers获取全部元素，此时可以使用SSCAN遍历元素，避免一次返回大量元素
• 在客户端执行一些相关操作，比如排序、交集、并集等操作

2、尽量避免使用keys*

这个命令是阻塞的，在执行期间，客户端无法执行写入操作，如果数据量很大，执行keys*会严重影响性能，可使用SCAN来代替

3、给key设置过期时间

redis中的数据都是在内存中，内存占用过大会影响性能，设置合理的过期时间定期删除过期数据

4、避免给过多的key设置相同的过期时间

默认情况下，redis每过100毫秒会删除一些过期的key，算法如下：

• ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_LOOKUPS_PER_LOOP：此参数默认值为20，表示100毫秒内随机抽取20个key，检查是否过期，如果过期了就删除
• 如果redis中有超过25%的key过期了，那么redis会一直删除过期key，直到过期key的比例降低到25%以下

从上述算法可以看出，redis在100毫秒内最多删除20个key，1s内就会删除200个key，这对性能影响可以接受，但是如果key过多，超过了25%，那么就会一直不停的执行删除下去，此时就会影响性能，因为redis删除Key是阻塞的，删除期间不可用(redis4之后可以用异步线程机制减少阻塞影响)，因此一定要避免给大量的key设置相同的过期时间

5、检查持久化策略

如果redis仅仅用来做缓存，并且数据不需要持久化的情况下，可将持久化RDB和AOF关闭，AOF默认关闭的，RDB可将save字段注释即可，因为持久化过程中redis是阻塞的，此时不可写入，影响性能

6、更换SSD硬盘

如果需要开启数据持久化，那么最好使用SSD硬盘

7、使用物理机

物理机相比虚拟机可以提供更好的性能

8、增加机器的内存，避免使用swap

如果机器内存不足，就会使用swap，swap是机器磁盘上划分的一块区域来使用的虚拟内存，swap操作的是磁盘数据，如果数据过大对性能非常大，因此建议增加机器内存

9、使用redis集群

redis集群采用哈希槽(slot)机制，每个节点的槽数量约为16384/节点数量，key存储在哪个槽的计算方式为

slot = CRC16(key) & 16384   #注意是取余

获得到槽(slot)的值后，根据这个值找到槽所在的节点，然后设置key即可，此种方式可将读写压力从一台机器分散到多台机器上，从而提高性能

10、清理内存碎片(redis 4.0以上版本才有)

redis长时间使用会导致内存碎片过多，此时需要清理内存碎片，首先查看内存碎片，执行命令如下：

info memory

mem_fragmentation_ratio表示内存碎片率，这个值就是used_memory_rss/used_memory得来的，此值有两种情况：

• mem_fragmentation_ratio：大于 1 但小于 1.5，这种情况是合理的
• mem_fragmentation_ratio：大于 1.5 。这表明内存碎片率已经超过了 50%，此时需要清理

注：used_memory_rss是系统分配给redis的物理内存空间，里面包含碎片，used_memory是redis为了保存数据实际申请使用的空间

自动清理内存碎片，默认情况下内存碎片是关闭的，如图：

修改redis.conf，开启碎片清理开关，如下：

#内存碎片开关
activedefrag yes   
#内存碎片达到多少的时候开启整理
active-defrag-ignore-bytes 100mb
# 碎片率达到百分之多少开启整理
active-defrag-threshold-lower 10
# 碎片率小余多少百分比开启整理
active-defrag-threshold-upper 100
# Minimal effort for defrag in CPU percentage
active-defrag-cycle-min 25
# Maximal effort for defrag in CPU percentage
active-defrag-cycle-max 75

配置完成后重启redis即可

手动清理内存碎片，执行命令如下：

memory purge