Redis如何解決熱key問(wèn)題
當(dāng)Redis遇到熱key問(wèn)題時(shí),即某個(gè)或某些key被頻繁訪問(wèn),可能導(dǎo)致單個(gè)Redis節(jié)點(diǎn)負(fù)載過(guò)高,影響整個(gè)系統(tǒng)性能。
以下是一些常見(jiàn)的解決方案:
1. 緩存預(yù)熱與復(fù)制
緩存預(yù)熱:
- 在系統(tǒng)啟動(dòng)階段,將熱key對(duì)應(yīng)的value預(yù)先加載到多個(gè)Redis節(jié)點(diǎn)中。這樣在實(shí)際請(qǐng)求到來(lái)時(shí),請(qǐng)求可以被分散到多個(gè)節(jié)點(diǎn),避免單個(gè)節(jié)點(diǎn)因熱key承受過(guò)高負(fù)載。
- 例如,電商系統(tǒng)在大促前,將熱門商品的信息(如庫(kù)存、價(jià)格等)提前加載到多個(gè)Redis節(jié)點(diǎn)。
數(shù)據(jù)復(fù)制:
- 將熱key的數(shù)據(jù)復(fù)制到多個(gè)Redis節(jié)點(diǎn),客戶端在訪問(wèn)時(shí),通過(guò)一定的負(fù)載均衡算法(如隨機(jī)、輪詢等)選擇其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行訪問(wèn)。
- 例如,使用Redis Cluster時(shí),可以手動(dòng)將熱key的數(shù)據(jù)復(fù)制到多個(gè)主節(jié)點(diǎn)上,客戶端使用一致性哈希算法來(lái)決定訪問(wèn)哪個(gè)節(jié)點(diǎn)。
2. 本地緩存
引入本地緩存:
- 在應(yīng)用服務(wù)器中添加本地緩存,如Guava Cache(適用于Java)。當(dāng)應(yīng)用程序請(qǐng)求數(shù)據(jù)時(shí),首先檢查本地緩存,如果存在則直接返回;若不存在,再去訪問(wèn)Redis,并將獲取到的數(shù)據(jù)同時(shí)存入本地緩存。這樣可以減少對(duì)Redis中熱key的訪問(wèn)頻率。
- 例如,在一個(gè)新聞資訊應(yīng)用中,對(duì)于熱門文章的內(nèi)容,可以在應(yīng)用服務(wù)器的本地緩存中保存一份,用戶請(qǐng)求時(shí)優(yōu)先從本地緩存獲取。
3. 二級(jí)緩存架構(gòu)
構(gòu)建二級(jí)緩存:
- 在Redis之上構(gòu)建一層分布式緩存,如使用Memcached作為二級(jí)緩存。熱key的數(shù)據(jù)首先在二級(jí)緩存中查找,如果命中則直接返回;若未命中,再去Redis中獲取,并將數(shù)據(jù)同時(shí)存入二級(jí)緩存。二級(jí)緩存可以承擔(dān)部分熱key的讀取壓力,減輕Redis的負(fù)載。
- 例如,在大型社交平臺(tái)中,對(duì)于熱門用戶的資料信息,可以先在Memcached中查找,若沒(méi)有再?gòu)腞edis獲取。
4. 數(shù)據(jù)分片
對(duì)熱key進(jìn)行分片:
- 如果熱key對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)允許,可以將其數(shù)據(jù)進(jìn)行分片存儲(chǔ)。
- 例如,一個(gè)熱key是一個(gè)包含大量用戶評(píng)論的列表,可以按照一定規(guī)則(如用戶ID的哈希值)將評(píng)論分成多個(gè)部分,分別存儲(chǔ)在不同的key中??蛻舳嗽谠L問(wèn)時(shí),根據(jù)相應(yīng)規(guī)則計(jì)算出應(yīng)該訪問(wèn)的具體key。這樣可以將對(duì)一個(gè)熱key的請(qǐng)求分散到多個(gè)key上,降低單個(gè)key的訪問(wèn)壓力。
5. 使用讀寫(xiě)分離架構(gòu)
配置讀寫(xiě)分離:
- 對(duì)于讀多寫(xiě)少的熱key場(chǎng)景,可以使用Redis的主從復(fù)制機(jī)制,配置多個(gè)從節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)處理寫(xiě)操作,從節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)處理讀操作??蛻舳说淖x請(qǐng)求均勻分配到各個(gè)從節(jié)點(diǎn)上,從而減輕主節(jié)點(diǎn)的讀壓力。
- 例如,在一個(gè)實(shí)時(shí)排行榜應(yīng)用中,寫(xiě)操作(如更新用戶分?jǐn)?shù))由主節(jié)點(diǎn)處理,而讀操作(如獲取排行榜)由從節(jié)點(diǎn)處理。
6. 限流與降級(jí)
限流:
- 通過(guò)限流措施,限制單位時(shí)間內(nèi)對(duì)熱key的訪問(wèn)次數(shù)??梢允褂昧钆仆八惴ɑ蚵┩八惴▽?shí)現(xiàn)。
- 例如,使用Guava RateLimiter(Java)對(duì)訪問(wèn)熱key的請(qǐng)求進(jìn)行限流,每秒只允許一定數(shù)量的請(qǐng)求訪問(wèn)Redis中的熱key,超出的請(qǐng)求可以直接返回提示信息,告知用戶稍后重試。
降級(jí):
- 當(dāng)檢測(cè)到熱key導(dǎo)致Redis負(fù)載過(guò)高時(shí),進(jìn)行服務(wù)降級(jí)。
- 例如,對(duì)于一些非關(guān)鍵業(yè)務(wù),可以直接返回默認(rèn)值或緩存的舊數(shù)據(jù),以保證核心業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。如在電商秒殺活動(dòng)中,對(duì)于商品詳情頁(yè)的一些非關(guān)鍵信息(如相關(guān)推薦商品),在熱key壓力過(guò)大時(shí),可以返回默認(rèn)的推薦列表,而保證商品的基本信息和庫(kù)存等關(guān)鍵數(shù)據(jù)的正常獲取。
總結(jié)
以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn),希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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