《Redis官方教程》-FAQ

ali清英發表於2016-04-01
Redis

原文連結   譯者：Alexandar Mahone  校對：方騰飛（紅體標記重點）

為什麼Redis不同於其他的鍵值儲存資料庫？

有兩個主要原因：

  • Redis發展方向不同與其他鍵值資料庫，它能包含很多複雜資料型別，對這些資料型別操作都是原子的。Redis資料型別與基本資料結構強相關，直接暴露給程式設計師，沒有增加抽象層。
  • Redis是一個記憶體資料庫，而不是持久化在硬碟資料庫中，因此為了實現高速讀寫，資料集大小不能超過記憶體。記憶體資料庫另一個優點是，記憶體資料庫相對於硬碟資料庫非常容易操作複雜資料結構，因此Redis的可以做很多事情，很少有內部的複雜性。與此同時兩款磁碟儲存格式（RDB和AOF）不需要支援隨機訪問，因此他們是緊湊的，而且總是以追加形式生成（甚至AOF日誌輪換也是一個追加操作，因為新版本是由記憶體中的副本生成）。

Redis記憶體使用情況？

舉幾個例子（所有資料基於64位例項）

  • 一個空例項大約佔用1M記憶體
  • 1百萬簡單字串鍵值對大約佔用100M記憶體
  • 1百萬雜湊表鍵值對，每個物件有5個屬性，大約佔用200M記憶體

為了測試你的用例，使用redis-benchmark工具生成隨機資料集，使用INFO memory命令檢查使用記憶體空間。

儲存相同的鍵，64位系統比32位系統使用更多的記憶體，鍵值很小情況下更明顯。這是因為64位系統指標佔用8位元組。但是64位系統優點是可以配置更多記憶體（校對注：32位作業系統支援的記憶體最多為2的32次方，就是4G），因此為了執行大型Redis伺服器，64位系統或多或少都是需要的。另一種方案是使用分片。

我喜歡Redis的高效能操作和特性，但是不喜歡所有內容都在記憶體中，我不能建立一個比記憶體更大資料集。有計劃改變嗎？

過去為了允許資料集超過RAM大小，Redis開發人員嘗試使用虛擬記憶體和其他系統，但是我們非常高興可以把一件事情做好：資料服務由記憶體提供，磁碟用於儲存資料。所以現在沒有計劃為Redis建立磁碟後端，畢竟Redis大部分特性都是基於其當前架構設計的。

你的真正問題並不是所需的總記憶體，而是你需要劃分你的資料集到多個Redis例項上，為了獲取更多資訊請閱讀本文件中的分割槽頁面。

同時使用Redis和磁碟資料庫，是不是一個好想法？

是的，一個通用的設計方案是，在非常頻繁的寫小的資料時採用Redis（並且你需要使用Redis資料結構給你的問題建立高效模型），以及將大資料儲存到SQL資料庫或者最終一致性磁碟資料庫中。

有沒有方法降低Redis記憶體使用率？

如果可以的話使用Redis 32位例項。另外，還要善於使用雜湊表，列表，有序集合和整數集，因為在特殊情況下Redis使用這些資料型別可以更緊湊儲存一些元素。可以在記憶體優化頁面獲取更多資訊。

Redis記憶體不足時會發生什麼？

Redis要麼被Linux核心OOM殺掉，丟擲錯誤崩潰，要麼開始變得卡頓。隨著現代作業系統malloc方法通常都不返回NULL，而是伺服器開始交換，因此Redis效能降低，因此你可能會觀察到一些錯誤現象。

INFO命令返回Redis使用記憶體總量，因此你可以編寫指令碼監控Redis伺服器記憶體臨界值。

Redis內建保護措施允許使用者在配置檔案中使用maxmemory選項，設定Redis最大佔用記憶體。如果達到此限制，Redis將開始返回錯誤給寫命令（但是將繼續接受只讀命令），或者當最大記憶體限制達到時也可以配置為驅逐鍵，在這種情況下Redis作為快取使用。

我們有文件描述Redis作為LRU快取使用。

在Linux系統中，即使我有很多空閒記憶體，後臺儲存失敗報fork錯誤！

精闢答案：echo 1 > /proc/sys/vm/overcommit_memory :)

詳細回答：

Redis後臺儲存模式依賴現代作業系統的寫時拷貝技術。Redis fork（建立一個子程式）是父程式精確拷貝。子程式儲存資料到磁碟並且最終退出。從理論上講，子程式應該和父程式使用同樣多記憶體，作為父程式副本，但是得益於多數現代作業系統實現的寫時複製技術，父程式和子程式共享記憶體頁。記憶體頁在父程式或子程式改變時將被複制。當子程式儲存時，理論上所有頁面都可能改變，Linux無法提前告知子程式需要多少記憶體，因此如果overcommit_memory設定為0，fork將會失敗除非有足夠的空閒RAM真正複製父程式記憶體頁.結果是，如果你有3G Redis資料集，只有2G可用記憶體將會失敗。

overcommit_memory設定為1，意味著Linux 使用更樂觀方式fork，這確實是你所期望的Redis。

“理解虛擬機器記憶體 （校對注：有興趣可以翻譯此文在併發網發表）”是紅帽經典文章，可以瞭解Linux虛擬記憶體怎麼工作，overcommit_memory和overcommit_ratio的替代品。這篇文章校正了proc(5)使用者手冊對overcommit_memory1和2配置正確含義。

Redis磁碟快照是不是原子操作？

是的，當伺服器不在執行命令時，Redis後臺儲存程式總是被建立，因此每個命令在RAM中是原子的，並且在磁碟快照過程也是原子的。

Redis是單執行緒的，我怎麼利用多CPU/核?

CPU基本不可能成為的Redis的瓶頸，因為通常Redis受限於記憶體或網路。例如使用Pipelining，Redis執行在普通的Linux系統上，每秒可以處理50萬請求，所以如果你的應用程式主要使用O(N) 或者 O(log(N))命令，幾乎不會使用太多的CPU。

然而為了最大限度利用CPU，你可以在一臺機器上啟動多個Redis例項，並把它們設定為不同伺服器。某些時候單個機器是不夠的，所以如果你想使用多個CPU，你可以提前考慮使用分片。

關於使用多Redis例項，你可以在Partitioning page找到更多的資訊

單個Redis例項最多可以儲存多少鍵？雜湊表、列表、集合和有序集合最大可以包含多少元素？

Redis最大可以處理2^32鍵，實踐測試每個例項最少可以處理2.5億鍵。

每個雜湊表、列表、集合和有序集合可以容納2^32元素。

換句話說，Redis極限容量就是系統可用記憶體。

為什麼我的從例項與主例項擁有不同數量鍵？

如果你使用有生存週期的鍵，這就是正常現象。這就導致主從例項鍵的數量不一致原因。

  • 主例項在第一次與從例項同步時生成RDB檔案。
  • RDB檔案不包含已經過期的鍵，但是已經過期的鍵仍然在記憶體中。
  • 儘管這些鍵從邏輯上說已經過期失效，但是還在Redis主例項記憶體中，他們並不被識別為存在的，當增量或訪問這些鍵時這些鍵會被回收。儘管從邏輯上說這些鍵不是資料集一部分，但是INFO和DBSIZE命令結果包含這些資訊。
  • 當從例項讀取主例項生成的RDB檔案時，過期鍵不會被載入。

為很多鍵設定過期屬性，通常為使用者提供了在從例項上儲存更少鍵，但是實際上例項內容沒有邏輯區別。

Redis實際含義是什麼？

Redis是遠端資料字典伺服器（REmote DIctionary Server）。

你為什麼啟動Redis專案？

最初啟動Redis，是為了擴大LLOOGG。但是當我完成了基本服務端工作後，我喜歡把這個想法分享給其他人，然後Redis轉變成開源專案。 


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