Redis的bigkey了解过吗---让面试官无话可问【面试题】

本文涉及的产品
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介: 写作目的好久没更新博客了,最近受到一个说“理论-实操-小总结”大佬的点拨,问我bigkey了解过吗?他说你不用告诉我你的答案,你就说你“实操”过吗???我。。。

卷起来bigkey


是什么


在Redis中,一个字符串最大512MB,一个二级数据结构(例如hash、list、set、zset)可以存储大约40亿个(2^32-1)个元素,但实际上中如果下面两种情况,阿里云开发规范就会认为它是bigkey。


字符串类型:它的big体现在单个value值很大,一般认为超过10KB就是bigkey。

非字符串类型:哈希、列表、集合、有序集合,它们的big体现在元素个数太多。


哪些危害


1.内存空间不均匀


这样会不利于集群对内存的统一管理,多个节点是同属于一个集群,键值个数也接近,但内存容量相差较多。

比如:有3个节点,有3个key,按照概率每一个节点上会有一个key,但是一个key是bigkey,那这个节点上内存会比其他节点占用的对,就像“数据倾斜”类似。


2.超时阻塞


由于Redis单线程的特性,操作bigkey的通常比较耗时,也就意味着阻塞Redis可能性越大,这样会造成客户端阻塞或者引起故障切换,它们通常出现在慢查询中。


1.png


3bigkey也就意味着每次获取要产生的网络流量较大


假设一个bigkey为1MB,客户端每秒访问量为1000,那么每秒产生1000MB的流量,对于普通的千兆网卡的服务器来说简直是灭顶之灾,而且一般服务器会采用单机多实例的方式来部署,也就是说一个bigkey可能会对其他实例造成影响,其后果不堪设想。


4. 过期删除


有个bigkey,它安分守己(只执行简单的命令,例如hget、lpop、zscore等),但它设置了过期时间,当它过期后,会被删除,如果没有使用Redis 4.0的过期异步删除(lazyfree-lazy-expire yes),就会存在阻塞Redis的可能性,而且这个过期删除不会从主节点的慢查询发现(因为这个删除不是客户端产生的,是内部循环事件,可以从latency命令中获取或者从slave节点慢查询发现)。


5. 迁移困难


当需要对bigkey进行迁移(例如Redis cluster的迁移slot),实际上是通过migrate命令来完成的,migrate实际上是通过dump + restore + del三个命令组合成原子命令完成,如果是bigkey,可能会使迁移失败,而且较慢的migrate会阻塞Redis。


如何产生


一般来说,bigkey的产生都是由于程序设计不当,或者对于数据规模预料不清楚造成的,来看几个案例:


(1) 社交类

粉丝列表,如果某些明星或者大v不精心设计下,必是bigkey。

说人话:比如现在王心凌等人比较火,当你微博关注明星时,会执行 list的lpush方法,关注的人多了,这个list就变成了一个bigkey


(2) 统计类

例如按天存储某项功能或者网站的用户集合,除非没几个人用,否则必是bigkey。

说人话:比如我想统计某天网站登陆的用户,那么的设置的key为“2022-06-03”,value是list,把每一个登录的用户添加进去,如果用户量大,则是bigkey


(3) 缓存类

将数据从数据库load出来序列化放到Redis里,这个方式非常常用,但有两个地方需要注意,第一,是不是有必要把所有字段都缓存,第二,有没有相关关联的数据。

说人话:比如我有一个需求查看最近一周的温度变化,我会通过定时任务把这一周的温度变化集合(ArrayList)序列号成Json存到redis中的固定的key(current:week)中,可能为了偷懒,把没用的Object的属性(比如温度的ID、记录的创建时间、修改shij)也序列化进去,这样这个key(current:week)就是bigkey


如何发现


redis-cli --bigkeys


优点:

可以看到–bigkeys给出了每种数据结构的top 1 bigkey,同时给出了每种数据类型的键值个数以及平均大小。


缺点:

1.建议在从节点执行,因为–bigkeys也是通过scan完成的。

2.建议在节点本机执行,这样可以减少网络开销。

3.如果没有从节点,可以使用–i参数,例如(–i 0.1代表100毫秒执行一次)

4.–bigkeys只能计算每种数据结构的top1,如果有些数据结构非常多的bigkey,也搞不定,毕竟不是自己写的东西嘛


2.png


2 MEMORY USAGE key


MEMORY USAGE 命令给出一个 key 和它的值在 RAM 中所占用的字节数。

返回的结果是 key 的值以及为管理该 key 分配的内存总字节数。

对于嵌套数据类型,可以使用选项 SAMPLES,其中 count 表示抽样的元素个数,默认值为 5 。当需要抽样所有元素时,使用 SAMPLES 0 。


3.png


如上,实际数据为空,但是存储时仍然耗费了一些内存,这些内存用于 Redis 服务器维护内部数据结构。随着 key 和 value 的增大,内存使用量和 key 大小基本成线性关系。


3阿里云redis大key搜索工具


阿里云redis大key搜索工具


如何删除:渐进式删除


1.字符串:

一般来说,对于string类型使用del命令不会产生阻塞。

2.hash

使用hscan命令,每次获取部分(例如100个)field-value,在利用hdel删除每个field(为了快速可以使用pipeline)。

3.ist

Redis并没有提供lscan这样的API来遍历列表类型,但是提供了ltrim这样的命令可以渐进式的删除列表元素,直到把列表删除。

4.set

使用sscan命令,每次获取部分(例如100个)元素,在利用srem删除每个元素。

5.sorted set

使用zscan命令,每次获取部分(例如100个)元素,在利用zremrangebyrank删除元素。


相关实践学习
基于Redis实现在线游戏积分排行榜
本场景将介绍如何基于Redis数据库实现在线游戏中的游戏玩家积分排行榜功能。
云数据库 Redis 版使用教程
云数据库Redis版是兼容Redis协议标准的、提供持久化的内存数据库服务,基于高可靠双机热备架构及可无缝扩展的集群架构,满足高读写性能场景及容量需弹性变配的业务需求。 产品详情:https://www.aliyun.com/product/kvstore     ------------------------------------------------------------------------- 阿里云数据库体验:数据库上云实战 开发者云会免费提供一台带自建MySQL的源数据库 ECS 实例和一台目标数据库 RDS实例。跟着指引,您可以一步步实现将ECS自建数据库迁移到目标数据库RDS。 点击下方链接,领取免费ECS&RDS资源,30分钟完成数据库上云实战!https://developer.aliyun.com/adc/scenario/51eefbd1894e42f6bb9acacadd3f9121?spm=a2c6h.13788135.J_3257954370.9.4ba85f24utseFl
目录
相关文章
|
6天前
|
缓存 NoSQL 关系型数据库
大厂面试高频:如何解决Redis缓存雪崩、缓存穿透、缓存并发等5大难题
本文详解缓存雪崩、缓存穿透、缓存并发及缓存预热等问题,提供高可用解决方案,帮助你在大厂面试和实际工作中应对这些常见并发场景。关注【mikechen的互联网架构】,10年+BAT架构经验倾囊相授。
大厂面试高频:如何解决Redis缓存雪崩、缓存穿透、缓存并发等5大难题
|
1月前
|
存储 NoSQL Java
可能是最漂亮的Redis面试基础详解
我是南哥,相信对你通关面试、拿下Offer有所帮助。敲黑板:本文总结了Redis基础最常见的面试题!包含了Redis五大基本数据类型、Redis内存回收策略、Redis持久化等。相信大部分Redis初学者都会忽略掉一个重要的知识点,Redis其实是单线程模型。我们按直觉来看应该是多线程比单线程更快、处理能力更强才对,比如单线程一次只可以做一件事情,而多线程却可以同时做十件事情。但Redis却可以做到每秒万级别的处理能力,主要是基于以下原因:(1)Redis是基于内存操作的,Redis所有的数据库状态都保存在
可能是最漂亮的Redis面试基础详解
|
1月前
|
NoSQL Java API
美团面试:Redis锁如何续期?Redis锁超时,任务没完怎么办?
在40岁老架构师尼恩的读者交流群中,近期有小伙伴在面试一线互联网企业时遇到了关于Redis分布式锁过期及自动续期的问题。尼恩对此进行了系统化的梳理,介绍了两种核心解决方案:一是通过增加版本号实现乐观锁,二是利用watch dog自动续期机制。后者通过后台线程定期检查锁的状态并在必要时延长锁的过期时间,确保锁不会因超时而意外释放。尼恩还分享了详细的代码实现和原理分析,帮助读者深入理解并掌握这些技术点,以便在面试中自信应对相关问题。更多技术细节和面试准备资料可在尼恩的技术文章和《尼恩Java面试宝典》中获取。
美团面试:Redis锁如何续期?Redis锁超时,任务没完怎么办?
|
1月前
|
NoSQL 算法 Redis
Redis面试篇
Redis面试篇
36 5
|
1月前
|
缓存 NoSQL Java
Java中redis面试题
Java中redis面试题
34 1
|
1月前
|
消息中间件 缓存 NoSQL
大数据-49 Redis 缓存问题中 穿透、雪崩、击穿、数据不一致、HotKey、BigKey
大数据-49 Redis 缓存问题中 穿透、雪崩、击穿、数据不一致、HotKey、BigKey
51 2
|
18天前
|
存储 NoSQL Redis
Redis常见面试题:ZSet底层数据结构,SDS、压缩列表ZipList、跳表SkipList
String类型底层数据结构,List类型全面解析,ZSet底层数据结构;简单动态字符串SDS、压缩列表ZipList、哈希表、跳表SkipList、整数数组IntSet
|
2月前
|
存储 缓存 NoSQL
【Java面试题汇总】Redis篇(2023版)
Redis的数据类型、zset底层实现、持久化策略、分布式锁、缓存穿透、击穿、雪崩的区别、双写一致性、主从同步机制、单线程架构、高可用、缓存淘汰策略、Redis事务是否满足ACID、如何排查Redis中的慢查询
【Java面试题汇总】Redis篇(2023版)
|
1月前
|
NoSQL Redis
redis 的 key 过期策略是怎么实现的(经典面试题)超级通俗易懂的解释!
本文解释了Redis实现key过期策略的方式,包括定期删除和惰性删除两种机制,并提到了Redis的内存淘汰策略作为补充,以确保过期的key能够被及时删除。
54 1
|
2月前
|
缓存 监控 NoSQL
阿里面试让聊一聊Redis 的内存淘汰(驱逐)策略
大家好,我是 V 哥。粉丝小 A 面试阿里时被问到 Redis 的内存淘汰策略问题,特此整理了一份详细笔记供参考。Redis 的内存淘汰策略决定了在内存达到上限时如何移除数据。希望这份笔记对你有所帮助!欢迎关注“威哥爱编程”,一起学习与成长。