redis缓存设计规范

一、键值设计

1、key名设计

        a.（建议）可读性和可管理性：以业务名（或数据库名）为前缀，用冒号分隔

e.g. 业务名:表名:id    trade:order:1

        b.（建议）简洁性：保证语义的情况下，控制key的长度

e.g. user:{uid}:friends:messages:{mid}  简化为 u:{uid}:fr:m:{mid}

        c.（强制）不要包含特殊字符

不要包含空格、换行、单双引号及其他转义字符

2、value设计

        a.（强制）不允许使用bigkey（防止网卡流量、慢查询）

Redis中，一个字符串最大512MB，一个二级结构（hash、list、set、zset）可以存储大约40亿个（2^32 -1）元素，实际情况中以下两种情况，就可以认为它是bigkey:

                1、字符串：单个value值很大，超过10kb;

                2、非字符串：hash、list、set、zset，元素个数超过5000；

        bigkey的危害：

                1、导致redis阻塞

                2、网络阻塞

                3、过期删除，如果没有采用redis4.0的过期异步删除，就会造成阻塞；

        例子：

                社交类：粉丝列表，明细大V

                统计类：按天存储用户集合

                缓存类：将数据库数据load出来序列化放入redis

        如何优化bigkey：

                拆：将数据分段存储

3、（推荐）控制key的生命周期，redis不是垃圾桶，设置过期时间（条件允许打散过期时间）

二、命令使用

1、（推荐）O(N)命令关注N的数量：hgetall、lrange、smembers、zrange等的使用需要明确N的值，有遍历的需求可以使用hscan、scan、zscan替代

2、（推荐）禁用命令：禁止线上使用keys、flushall、flushdb等，通过redis的rename机制禁掉命令，或者使用scan的方式渐进式处理。

3、（推荐）合适使用select：redis的多数据库较弱，使用数字进行区分，很多客户端支持较差，同时多业务用多数据库实际还是单线程处理，会有干扰。

4、（推荐）使用批量操作提高效率：原生批量命令有mget、mset，非原生批量命令有pipeline，但要注意控制一次批量操作元素的个数。

三、客户端使用

1、避免多个应用使用一个redis实例

2、使用带有连接池的数据库

连接池配置含义，maxTotal：最大连接数；maxIdle：最大空闲连接数；maxWaitMillis：当连接池连接用尽后，调用者的最大等待时间（ms）；

3、高并发下客户端添加熔断功能

4、设置合理的密码，如有必要使用SSL加密

5、过期键的清除策略

Redis对于过期键有三种清除策略

        1、被动删除：当读/写一个已经过期的key时，会触发惰性删除策略，直接删除这个过期key;

        2、主动删除：Redis会定期主动淘汰一批已过期的key；

        3、当已用内存超过maxmemory限定时，触发主动清理策略；

主动清理策略在redis 4.0之前有6中实现，4.0之后，又增加了2中策略；

默认是不处理，拒绝所有写入操作并返回报错信息“OOM”，只响应读操作；

常用volatile-lru:使用LRU算法筛选设置了过期时间的键值对删除

LRU(Least Recently Used):最近最少使用，以最近一次访问时间作为参考

LFU(Least Frequently Used):最不经常使用，以最近访问次数，频率为参考

Redis建议设置最大内存，如果不设置，当Redis内存超出物理内存限制时，内存的数据会开始和磁盘产生频繁的交换（swap），会让Redis的性能急剧下降；

Redis主从模式下，只有主节点才会执行过期策略，然后把删除操作同步到从节点；