1. Redis 键值设计
1.1 优雅的 key 结构
Redis的Key虽然可以自定义，但最好遵循下面的几个最佳实践约定：
遵循基本格式：[业务名称]:[数据名]:[id]
长度不超过44字节
不包含特殊字符
例如：我们的登录业务，保存用户信息，其key可以设计成如下格式：
这样设计的好处：
可读性强
避免 key 冲突
方便管理
更节省内存： key 是 String 类型，底层编码包含int、embstr 和r aw 三种。embstr 在小于44字节使用，采用连续内存空间，内存占用更小。当字节数大于44字节时，会转为 raw 模式存储，在 raw 模式下，内存空间不是连续的，而是采用一个指针指向了另外一段内存空间，在这段空间里存储 SDS 内容，这样空间不连续，访问的时候性能也就会收到影响，还有可能产生内存碎片
1.2 拒绝 BigKey
BigKey通常以Key的大小和Key中成员的数量来综合判定，例如：
Key本身的数据量过大：一个String类型的Key，它的值为5 MB
Key中的成员数过多：一个ZSET类型的Key，它的成员数量为10,000个
Key中成员的数据量过大：一个Hash类型的Key，它的成员数量虽然只有1,000个但这些成员的Value（值）总大小为100 MB
那么如何判断元素的大小呢？redis也给我们提供了命令
推荐值：
单个 key 的 value 小于10KB
对于集合类型的 key，建议元素数量小于1000
BigKey的危害
网络阻塞
对BigKey执行读请求时，少量的QPS就可能导致带宽使用率被占满，导致Redis实例，乃至所在物理机变慢
数据倾斜
BigKey所在的Redis实例内存使用率远超其他实例，无法使数据分片的内存资源达到均衡
Redis阻塞
对元素较多的hash、list、zset等做运算会耗时较旧，使主线程被阻塞
CPU压力
对BigKey的数据序列化和反序列化会导致CPU的使用率飙升，影响Redis实例和本机其它应用
如何发现BigKey
①redis-cli --bigkeys
利用redis-cli提供的–bigkeys参数，可以遍历分析所有key，并返回Key的整体统计信息与每个数据的Top1的big key
命令：redis-cli -a 密码 --bigkeys
② scan 扫描
自己编程，利用scan扫描Redis中的所有key，利用strlen、hlen等命令判断key的长度（此处不建议使用MEMORY USAGE）
scan 命令调用完后每次会返回2个元素，第一个是下一次迭代的光标，第一次光标会设置为0，当最后一次scan 返回的光标等于0时，表示整个scan遍历结束了，第二个返回的是List，一个匹配的key的数组
Redis 实战-扫描 bigKey
③第三方监控
利用第三方工具，如 Redis-Rdb-Tools 分析RDB快照文件，全面分析内存使用情况
https://github.com/sripathikrishnan/redis-rdb-tools
④网络监控
自定义工具，监控进出Redis的网络数据，超出预警值时主动告警
一般阿里云搭建的云服务器就有相关监控页面
如何删除 BigKey
BigKey内存占用较多，即便时删除这样的key也需要耗费很长时间，导致Redis主线程阻塞，引发一系列问题。
redis 3.0 及以下版本
如果是集合类型，则遍历BigKey的元素，先逐个删除子元素，最后删除BigKey
Redis 4.0以后
Redis在4.0后提供了异步删除的命令：unlink
1.3 恰当的数据类型
注意：对于 hash 类型，entry 不超过 500 时底层使用的 ziplist 数据类型，占用空间小。hash 的 entry 数量超过500时，会使用哈希表而不是ZipList，内存占用较多。
总结：
Key的最佳实践
固定格式：[业务名]:[数据名]:[id]
足够简短：不超过44字节
不包含特殊字符
Value的最佳实践：
合理的拆分数据，拒绝BigKey
选择合适数据结构
Hash结构的entry数量不要超过1000
设置合理的超时时间
2. 批处理优化
3. 服务器端优化-持久化配置
Redis的持久化虽然可以保证数据安全，但也会带来很多额外的开销，因此持久化请遵循下列建议：
用来做缓存的Redis实例尽量不要开启持久化功能
建议关闭RDB持久化功能，使用AOF持久化
利用脚本定期在slave节点做RDB，实现数据备份
设置合理的rewrite阈值，避免频繁的bgrewrite
配置no-appendfsync-on-rewrite = yes，禁止在rewrite期间做aof，避免因AOF引起的阻塞
部署有关建议：
Redis实例的物理机要预留足够内存，应对fork和rewrite
单个Redis实例内存上限不要太大，例如4G或8G。可以加快fork的速度、减少主从同步、数据迁移压力
不要与CPU密集型应用部署在一起
不要与高硬盘负载应用一起部署。例如：数据库、消息队列
4. 服务器端优化-慢查询优化
4.1 什么是慢查询
并不是很慢的查询才是慢查询，而是：在Redis执行时耗时超过某个阈值的命令，称为慢查询。
慢查询的危害：由于Redis是单线程的，所以当客户端发出指令后，他们都会进入到redis底层的queue来执行，如果此时有一些慢查询的数据，就会导致大量请求阻塞，从而引起报错，所以我们需要解决慢查询问题。
慢查询的阈值可以通过配置指定：
slowlog-log-slower-than：慢查询阈值，单位是微秒。默认是10000，建议1000
慢查询会被放入慢查询日志中，日志的长度有上限，可以通过配置指定：
slowlog-max-len：慢查询日志（本质是一个队列）的长度。默认是128，建议1000
修改这两个配置可以使用：config set命令：
4.2 如何查看慢查询
知道了以上内容之后，那么咱们如何去查看慢查询日志列表呢：
- slowlog len：查询慢查询日志长度
- slowlog get [n]：读取n条慢查询日志
- slowlog reset：清空慢查询列表
5. 服务器端优化-命令及安全配置
安全可以说是服务器端一个非常重要的话题，如果安全出现了问题，那么一旦这个漏洞被一些坏人知道了之后，并且进行攻击，那么这就会给咱们的系统带来很多的损失，所以我们这节课就来解决这个问题。
Redis会绑定在0.0.0.0:6379，这样将会将Redis服务暴露到公网上，而Redis如果没有做身份认证，会出现严重的安全漏洞.漏洞重现方式：https://cloud.tencent.com/developer/article/1039000
为什么会出现不需要密码也能够登录呢，主要是Redis考虑到每次登录都比较麻烦，所以Redis就有一种ssh免秘钥登录的方式，生成一对公钥和私钥，私钥放在本地，公钥放在redis端，当我们登录时服务器，再登录时候，他会去解析公钥和私钥，如果没有问题，则不需要利用redis的登录也能访问，这种做法本身也很常见，但是这里有一个前提，前提就是公钥必须保存在服务器上，才行，但是Redis的漏洞在于在不登录的情况下，也能把秘钥送到Linux服务器，从而产生漏洞
漏洞出现的核心的原因有以下几点：
Redis未设置密码
利用了Redis的config set命令动态修改Redis配置
使用了Root账号权限启动Redis
所以：如何解决呢？我们可以采用如下几种方案
为了避免这样的漏洞，这里给出一些建议：
Redis一定要设置密码
禁止线上使用下面命令：keys、flushall、flushdb、config set等命令。可以利用rename-command禁用。
bind：限制网卡，禁止外网网卡访问
开启防火墙
不要使用Root账户启动Redis
尽量不是有默认的端口
6. 服务器端优化- Redis 内存划分和内存配置
当Redis内存不足时，可能导致Key频繁被删除、响应时间变长、QPS不稳定等问题。当内存使用率达到90%以上时就需要我们警惕，并快速定位到内存占用的原因。
有关碎片问题分析
Redis底层分配并不是这个key有多大，他就会分配多大，而是有他自己的分配策略，比如8,16,20等等，假定当前key只需要10个字节，此时分配8肯定不够，那么他就会分配16个字节，多出来的6个字节就不能被使用，这就是我们常说的 碎片问题
进程内存问题分析：
这片内存，通常我们都可以忽略不计
缓冲区内存问题分析：
一般包括客户端缓冲区、AOF缓冲区、复制缓冲区等。客户端缓冲区又包括输入缓冲区和输出缓冲区两种。这部分内存占用波动较大，所以这片内存也是我们需要重点分析的内存问题。
于是我们就需要通过一些命令，可以查看到Redis目前的内存分配状态：
- info memory：查看内存分配的情况
- memory xxx：查看key的主要占用情况
- 接下来我们看到了这些配置，最关键的缓存区内存如何定位和解决呢？
内存缓冲区常见的有三种：
复制缓冲区：主从复制的repl_backlog_buf，如果太小可能导致频繁的全量复制，影响性能。通过replbacklog-size来设置，默认1mb
AOF缓冲区：AOF刷盘之前的缓存区域，AOF执行rewrite的缓冲区。无法设置容量上限
客户端缓冲区：分为输入缓冲区和输出缓冲区，输入缓冲区最大1G且不能设置。输出缓冲区可以设置
以上复制缓冲区和AOF缓冲区 不会有问题，最关键就是客户端缓冲区的问题
客户端缓冲区：指的就是我们发送命令时，客户端用来缓存命令的一个缓冲区，也就是我们向redis输入数据的输入端缓冲区和redis向客户端返回数据的响应缓存区，输入缓冲区最大1G且不能设置，所以这一块我们根本不用担心，如果超过了这个空间，redis会直接断开，因为本来此时此刻就代表着redis处理不过来了，我们需要担心的就是输出端缓冲区
我们在使用redis过程中，处理大量的big value，那么会导致我们的输出结果过多，如果输出缓存区过大，会导致redis直接断开，而默认配置的情况下， 其实他是没有大小的，这就比较坑了，内存可能一下子被占满，会直接导致咱们的redis断开，所以解决方案有两个
1、设置一个大小
2、增加我们带宽的大小，避免我们出现大量数据从而直接超过了redis的承受能力
7. 服务器端集群优化-集群还是主从
集群虽然具备高可用特性，能实现自动故障恢复，但是如果使用不当，也会存在一些问题：
集群完整性问题
集群带宽问题
数据倾斜问题
客户端性能问题
命令的集群兼容性问题
lua和事务问题
问题1、在Redis的默认配置中，如果发现任意一个插槽不可用，则整个集群都会停止对外服务：
大家可以设想一下，如果有几个 slot 不能使用，那么此时整个集群都不能用了，我们在开发中，其实最重要的是可用性，所以需要把如下配置修改成 no，即有slot不能使用时，我们的redis集群还是可以对外提供部分服务
问题2、集群带宽问题
集群节点之间会不断的互相Ping来确定集群中其它节点的状态。每次Ping携带的信息至少包括：
插槽信息
集群状态信息
集群中节点越多，集群状态信息数据量也越大，10个节点的相关信息可能达到1kb，此时每次集群互通需要的带宽会非常高，这样会导致集群中大量的带宽都会被ping信息所占用，这是一个非常可怕的问题，所以我们需要去解决这样的问题
解决途径：
避免大集群，集群节点数不要太多，最好少于1000，如果业务庞大，则建立多个集群。
避免在单个物理机中运行太多Redis实例
配置合适的 cluster-node-timeout 值
问题3、命令的集群兼容性问题
有关这个问题咱们已经探讨过了，当我们使用批处理的命令时，redis要求我们的key必须落在相同的slot上，然后大量的key同时操作时，是无法完成的，所以客户端必须要对这样的数据进行处理，这些方案我们之前已经探讨过了，所以不再这个地方赘述了。
问题4、lua和事务的问题
lua和事务都是要保证原子性问题，如果你的key不在一个节点，那么是无法保证lua的执行和事务的特性的，所以在集群模式是没有办法执行lua和事务的
那我们到底是集群还是主从
单体Redis（主从Redis）已经能达到万级别的QPS，并且也具备很强的高可用特性。如果主从能满足业务需求的情况下，所以如果不是在万不得已的情况下，尽量不搭建Redis集群。
