什么是大Key/熱Key?
大key和熱key的定義
| 名詞 | 定義 |
|---|---|
| 大key | Redis中存儲的value可以分為兩類，一類是String類型的元素，一類是集合元素，根據這兩類，通過大key可分為以下兩種情況： String類型的value，值超過1 MB。 集合類型的value，成員數超過3000。 |
| 熱key | 熱key通常以其被訪問的請求頻率來判定，當每秒請求數超過3000時，被判定為熱key。 |
存在大Key/熱Key，有什么影響？
| 類別 | 影響 |
|---|---|
| 大key | 客戶端查詢大key時，執行命令的時長變慢。 集群規格實例，存在大key會使得某個分片的內存占用遠超于其他分片，導致內存資源利用不均衡。 若存在對大key的高頻率請求，會導致redis實例出方向帶寬被打滿，導致流控，從而影響本身業務其他使用到redis的業務。 大key占用過高，使得Redis內存使用達到上限，導致重要的Key被逐出，甚至引發內存溢出。 |
| 熱key | 占用cpu資源，影響其他請求，導致整體性能降低。 易造成緩存擊穿，即當熱Key的請求數超出Redis的承受能力時,大量請求將直接訪問后端數據庫，導致數據庫壓力激增甚至宕機，從而影響其他業務。 集群規格實例下，某個分片存在熱key，會導致當前分片的請求壓力增加，易產生單分片性能瓶頸。 |
為了減少大Key和熱Key過大，有什么使用建議？
| 類別 | 建議 |
|---|---|
| 大key | 對于String類型的value，其值大小盡量控制在1MB以內。 集合類型的value，其成員數盡量不超過3000。 使用合適的數據結構，例如對于復雜的數據結構，如果JSON，可以考慮拆分分多個小的key。 對key合理設置過期時間。 |
| 熱key | 客戶端使用本地緩存，對于熱點key，優先從本地獲取，分擔redis的請求壓力。 |
如何分析Redis 3.0實例的熱Key？
由于Redis 3.0本身不提供熱Key能力
| 方法 | 說明 |
|---|---|
| 通過業務層定位熱Key | 通過在業務層增加相應的代碼對Redis的訪問進行記錄并異步匯總分析。 優點：在業務層能夠快速定位熱key。 缺點：需要熟悉了解當前業務系統邏輯。 |
| 通過MONITOR命令 | MONITOR命令用于實時監控客戶端與Redis服務器之間的請求，通過MONITOR命令與重定向符號結合使用，將監視到的命令記錄到日志文件中，通過分析日志文件的請求記錄來找出熱key。 優點：簡單易操作。 缺點：MONITOR命令會持續輸出所有處理的命令，這會對Redis服務器的性能產生影響，生產環境要慎用MONITOR命令。 |
如何提前發現大Key和熱Key？
| 方法 | 說明 |
|---|---|
| 使用Redis自帶的分析工具 | 請參考TOP KEY分析和離線全量KEY分析 |
| 通過redis-cli的bigkeys和hotkeys參數查找大Key和熱Key | 查詢大key: Redis-cli提供了—bigkeys參數，通過遍歷的方式分析實例中的所有Key，并返回Key的整體統計信息與每個數據類型（STRING、LIST、HASH、SET、ZSET、STREAM）中最大的Key，查詢大key的命令示例：redis-cli -h <實例的連接地址> -p <端口> -a <密碼> --bigkeys。 查詢熱key: 自Redis 4.0版本起，redis-cli工具提供了—hotkeys參數，能夠快速定位業務中的熱Key，該命令需要在業務實際運行期間執行，以統計運行期間的熱Key。查詢熱key命令示例：redis-cli -h <實例的連接地址> -p <端口> -a <密碼> --hotkeys。熱Key的詳情可以在輸出結果中的summary部分獲取到。 |
| 通過Redis內置命令對目標Key進行分析 | 對不同數據類型的目標Key，分別通過如下風險較低的命令進行分析，來判斷目標Key是否符合大Key判定標準。STRING類型：執行STRLEN命令，返回對應Key的value的字節數。LIST類型：執行LLEN命令，返回對應Key的列表長度。HASH類型：執行HLEN命令，返回對應Key的成員數量。SET類型：執行SCARD命令，返回對應Key的成員數量。ZSET類型：執行ZCARD命令，返回對應Key的成員數量。STREAM類型：執行XLEN命令，返回對應Key的成員數量。 |
| 通過業務層定位熱Key | 通過在業務層增加相應的代碼對Redis的訪問進行記錄并異步匯總分析。 |
DCS刪除過期Key
過期key的刪除機制在Redis中主要有兩種策略：
1、惰性刪除：在執行讀寫命令前，Redis會檢查key是否過期。若過期，則立即刪除該key，并返回key不存在的結果；若未過期，則繼續執行原命令。
2、定期刪除：Redis通過定時任務實現定期刪除過期key。該任務以一定頻率運行，每次隨機選取一定數量的key進行檢查，并刪除其中的過期key。
這兩種策略結合使用，確保了Redis中過期數據的及時清理，從而優化了緩存性能。
如何查詢過期Key？
通過TTL key_name命令查詢該key_name的過期時間。
如果輸出結果為-1，則表示該key無失效時間，永久保存。
如果輸出結果為-2，則表示該key已經過期或者已經被刪除。
如果輸出結果為>=0的正數，則表示該key的過期時間。
DCS控制臺提供了刪除過期key功能，支持立即刪除和定期刪除，詳情請參考過期key刪除。
Key的保存時間是多久？
如果不對key過期設置過期時間，數據會一直保存。
如果對key設置了過期時間，則數據保存時間為所設置的時間。當key達到過期時間時，該key將不可訪問。
通過ttl命令可以查詢key的過期時間，具體使用命令為：TTL KEY_NAME。
如何設置Key的過期時間？
通過使用expire或pexpire命令可設置key的過期時間，具體命令：expire key_x 100，含義是設置key_x的過期時間為100s。 expire和pexpire的不同之處是：expire是以秒作為key過期時間，而pexpire是以毫秒作為key過期時間。
也可通過SETEX指定key的過期時間，具體執行命令為：SETEX key seconds value。
通過TTL查詢key的過期時間。
Redis執行大Key分析后內存使用率降低的原因
Redis執行大Key分析后內存使用率降低，可能是redis實例中本身存在大量的過期key，由于過期key的惰性刪除機制（對于過期的key，只有被再次訪問時，才會被刪除），導致過期的key的積壓，在進行大key分析，會對redis的實例進行遍歷，當過期的key被遍歷到時會被刪除，因而使得內存使用率降低。
