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Redis瑞士军刀:慢查询,Pipeline和发布订阅

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1.慢查询

1.1 慢查询的生命周期

步骤一:client通过网络向Redis发送一条命令

步骤二:由于Redis是单线程应用,可以把Redis想像成一个队列,client执行的所有命令都在排队等着server端执行

步骤三:Redis服务端按顺序执行命令

步骤四:server端把命令结果通过网络返回给client

说明:

慢查询发生在命令执行过程中,不包含网络延迟时间及排除等待执行的时间

客户端超时不一定慢查询,但慢查询是客户端超时的一个可能因素

1.2 慢查询的配置项

slowlog-max-len 慢查询队列的长度

slowlog-log-slower-than 慢查询阈值(单位:微秒),执行时间超过阀值的命令会被加入慢查询命令

如果设置为0,则会记录所有命令,通常在需要记录每条命令的执行时间时使用

如果设置为小于0,则不记录任何命令

slowlog list 慢查询记录

说明:

慢查询是一个先进先出的队列,如果一条命令在执行过程中被列入慢查询范围内,就会被放入一个队列,这个队列是基于Redis的列表来实现

,而且这个队列是固定长度的,当队列的长度达到固定长度时,最先被放入队列就会被pop出去

慢查询队列保存在内存之中,不会做持久化,当Redis重启之后就会消失

1.3 慢查询配置方法

1.3.1 修改配置文件重启

修改/etc/redis.conf配置文件,配置慢查询

修改配置方式应该在第一次配置Redis中时配置完成,生产后不建议修改配置文件

1.3.2 动态配置

127.0.0.1:6379> config get slowlog-max-len

1) "slowlog-max-len"

2) "128"

127.0.0.1:6379> config get slowlog-log-slower-than

1) "slowlog-log-slower-than"

2) "10000"

127.0.0.1:6379> config set slowlog-max-len 1000

OK

127.0.0.1:6379> config get slowlog-max-len

1) "slowlog-max-len"

2) "1000"

127.0.0.1:6379> config set slowlog-log-slower-than 1000

OK

127.0.0.1:6379> config get slowlog-log-slower-than

1) "slowlog-log-slower-than"

2) "1000"

1.4 慢查询命令

slowlog get [n] 获取慢查询队列

slowlog len 获取慢查询队列长度

slowlog reset 清空慢查询队列

1.5 Redis慢查询运维经验

slowlog-max-len不要设置过小,通常设置1000左右

slowlog-log-slower-than不要设置过大,默认10ms,通常设置1ms

理解命令生命周期

可以通过slowlog get等命令定期将慢查询命令持久化到其他数据源,这样就可以查到很多历史的慢查询操作命令

在生产环境中,不管slowlog-max-len设置多大,当慢查询命令逐步增多时,最开始的慢查询命令会被丢掉

当需要查询历史数据时,这些慢查询命令都是非常关键的

可以使用开源软件来实现这些功能,对于分析解决Redis问题是非常有帮助的

2.Pipeline

2.1 Pipeline的概念

一次网络命令通信模型:

client通过网络传输命令到server端

server端通过计算得到命令执行结果

server端把命令执行结果给client

此时:

一次网络命令通信时间=1次网络时间 + 1次命令时间

此时如果有多条命令呢,那就只能一条一条的输入命令执行了

n次时间 = n次网络时间 + n次命令时间

Redis执行命令的时间很快,但是网络传输却可能有很大延迟,

pipeline就是把一批命令进行打包,然后传输给server端进行批量计算,然后按顺序将执行结果返回给client端

使用Pipeline模型进行n次网络通信需要的时间

1次pipeline(n条命令) = 1次网络时间 + n次命令时间

2.2 例子

import redis

import time

client = redis.StrictRedis(host='192.168.81.100',port=6379)

start_time = time.time()

for i in range(10000):

client.hset('hashkey','field%d' % i,'value%d' % i)

ctime = time.time()

print(client.hlen('hashkey'))

print(ctime - start_time)

程序执行结果:

10000

2.0011684894561768

在上面的例子里,直接向Redis中写入10000条hash记录,需要的时间为2.00秒

使用pipeline的方式向Redis中写入1万条hash记录

import redis

import time

client = redis.StrictRedis(host='192.168.81.100',port=6379)

start_time = time.time()

for i in range(100):

pipeline = client.pipeline()

j = i * 100

while j < (i+ 1) * 100:

pipeline.hset('hashkey1','field%d' % j * 100,'value%d' % i)

j += 1

pipeline.execute()

ctime = time.time()

print(client.hlen('hashkey1'))

print(ctime - start_time)

程序执行结果:

10000

0.3175079822540283

可以看到使用Pipeline方式每次向Redis服务端发送100条命令,发送100次所需要的时间仅为0.31秒,可以看到使用Pipeline可以节省网络传输时间

2.3 Pipeline使用建议

首先要注意每次pipeline携带数据量不能太大

pipeline可以提高Redis批量处理的并发的能力,但是并不能无节制的使用

如果批量执行的命令数量过大,则很容易对网络及客户端造成很大影响,此时可以把命令分割,每次发送少量的命令到服务端执行

pipeline每次只能作用在一个Redis节点上

3.发布订阅

3.1 发布订阅中的角色

发布者(publisher)

订阅者(subscriber)

频道(channel)

3.2 发布订阅的模型

Redis server就相当于频道

发布者是一个redis-cli,通过redis server发布消息

订阅者也是于一个redis-cli,如果订阅了这个频道,就可以通过redis server获取消息

说明:

发布订阅就是一个生产者消费者模型

每个订阅者可以订阅多个频道

发布者发布消息后,订阅者就可以收到不同频道的消息

订阅者不可以接收未订阅频道的消息

订阅者订阅某个频道后,Redis无法做消息的堆积,不能接收频道被订阅之前发布的消息

3.3 发布订阅的命令

publish channel message 发布消息

subscribe [channel] 订阅频道

unsubscribe [channel] 取消订阅

psubscribe [pattern...] 订阅指定模式的频道

punsubscribe [pattern...] 退订指定模式的频道

pubsub channels 列出至少有一个订阅者的频道

pubsub numsub [channel...] 列表给定频道的订阅者数量

pubsub numpat 列表被订阅模式的数量

例子:

打开一个终端1

127.0.0.1:6379> subscribe sohu_tv # 订阅sohu_tv频道

Reading messages... (press Ctrl-C to quit)

1) "subscribe"

2) "sohu_tv"

3) (integer) 1

再次打开一个终端2

127.0.0.1:6379> publish sohu_tv 'hello python' # sohu_tv频道发布消息

(integer) 1

127.0.0.1:6379> publish sohu_tv 'hello world' # sohu_tv频道发布消息

(integer) 3

可以看到终端1中已经接收到sohu_tc发布的消息

127.0.0.1:6379> subscribe sohu_tv

Reading messages... (press Ctrl-C to quit)

1) "subscribe"

2) "sohu_tv"

3) (integer) 1

1) "message"

2) "sohu_tv"

3) "hello python"

1) "message"

2) "sohu_tv"

3) "hello world"

打开终端3,取消订阅sohu_tc频道

127.0.0.1:6379> unsubscribe sohu_tv

1) "unsubscribe"

2) "sohu_tv"

3) (integer) 0

3.4 发布订阅与消息队列

redis server维护一个队列

消息发布者,相当于一个redis-cli,通过redis server发布消息

消息订阅者就相当于一个redis-cli,所有的消息订阅者通过redis server抢消息发布者发布的消息

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