在没关注这个函数之前,一直用的Memcache的数据存储方式,但是自从更换了redis之后,对于一个hash的数据存与取 对于Memcache方便甚多,但是问题来了,一个hash的列表如果量不大的情况,用hGetAll函数几乎看不出问题,一旦这个列表超过50或者更多时,此时用hGetAll函数便能很直观的看到性能问题,这里就不作数据分析了。

Redis是单线程的!当它处理一个请求时其他的请求只能等着。通常请求都会很快处理完,但是当我们使用HGETALL的时候,必须遍历每个字段来获取数据,这期间消耗的CPU资源和字段数成正比,如果还用了PIPELINING,无疑更是雪上加霜。

复制代码 代码如下:
PERFORMANCE = CPUs / OPERATIONs

也就是说,此场景下为了提升性能,要么增加运算过程中的CPU数量;要么降低运算过程中的操作数量。在为了继续使用hash结构的数据,又要解决此问题,比较方便的方法就是将hash以序列化字符串存储,取的时候先取出反序列化的数据,再用hGet(key,array(hash..))。

例如:

复制代码 代码如下:
....
$arrKey = array('dbfba184bef630526a75f2cd073a6098','dbfba184bef630526a75f2cd0dswet98')
$strKey = 'test';
$obj->hGet($strKey,$arrKey);

把原本的hGetAll操作简化为hGet,也就是说,不再需要遍历hash中的每一个字段,因此即便不能让多个CPU参与运算,但是却大幅降低了操作数量,所以性能的提升仍然是显著的;当然劣势也很明显,和所有的冗余方式一样,此方案浪费了大量的内存。

有人会问,这样虽然没有了遍历字段的过程,但是却增加了反序列化的过程,而反序列化的成本往往也是很高的,难道这样也能提升性能?问题的关键在于开始我们遍历字段的操作是在一个cpu上完成的,后来反序列化的操作,不管是什么语言,都可以通过多进程或多线程来保证是在多个cpu上完成的,所以性能总体上是提升的。

另外,很多人直觉是通过运行redis多实例来解决问题。确实,这样可以增加运算过程中的CPU数量,有助于提升性能,但是需要注意的是,hGetAll和PIPELINING往往会让运算过程中的操作数量呈几何级爆炸式增长,相比之下,我们能增加的redis多实例数量简直就是杯水车薪,所以本例中这种方法不能彻底解决问题。

记Redis那坑人的HGETALL

世上本没有坑,摔的人多了,也便成了坑。

早就听人说过Redis的HGETALL是个坑,可我偏偏不信邪:不管什么坑,一定要自己踩上去跺两脚才肯罢休。说好听点这是不到黄河心不死,说难听点就是不见棺材不落泪。

开始程序运行的非常稳定,稳定到我想送所有说HGETALL是个坑的人一个字:呸!此时的我就像温水里的青蛙一样忘记了危险的存在,时间就这样一天一天的过去,突然有一天需求变了,我不得不把HASH数据的内容从十几个字段扩展到一百多个字段,同时使用了Pipelining一次性获取上百个HGETALL的结果。于是我掉坑里了:服务器宕机。

为什么会这样?Redis是单线程的!当它处理一个请求时其他的请求只能等着。通常请求都会很快处理完,但是当我们使用HGETALL的时候,必须遍历每个字段来获取数据,这期间消耗的CPU资源和字段数成正比,如果还用了PIPELINING,无疑更是雪上加霜。

如何解决这个问题?请容许我煞有其事的给出一个公式:

复制代码 代码如下:
PERFORMANCE = CPUs / OPERATIONs

也就是说,此场景下为了提升性能,要么增加运算过程中的CPU数量;要么降低运算过程中的操作数量。具体来说,我大致想到了以下几种方法:

借助Memcached

Redis存储方式不做任何改变,额外的,我们借助Memcached实现一套缓存,里面存储原本需要在Redis里HGETALL的HASH,当然,由于Memcached里存储的都是字符串,所以当我们存储HASH的时候,实际上存储的是HASH序列化后的字符串,查询的时候再反序列化即可,通常Memcached客户端驱动可以透明实现序列化和反序列化的过程。此方案的优势在于因为Memcached支持多线程,所以可以让更多的CPU参与运算,同时由于不用再遍历每一个字段,所以相应的操作会减少;当然劣势也不少,因为引入了一个新的缓存层,所以浪费了内存,增加了复杂性,另外,有时候即便我们只需要获取少数几个字段的数据,也不得不先查询完整的数据,然后再筛选,这无疑浪费了带宽。当然这种情况下我们可以直接查询Redis,但是无疑又提升了一些复杂性。

顺便说一句,Memcached支持Multiget,可以实现类似Pipelining的效果,但你要格外小心这里面有关Memcached的坑,也就是Mulitiget无底洞问题。

序列化字段冗余

Redis在存储HASH的时候,多保存一个名为「all」的字段,其内容是原HASH数据的序列化,实际查询的时候,只要HGET这个冗余字段后再反序列化即可。此方案的优势在于通过序列化字段冗余,我们把原本的HGETALL操作简化为HGET,也就是说,不再需要遍历HASH中的每一个字段,因此即便不能让多个CPU参与运算,但是却大幅降低了操作数量,所以性能的提升仍然是显著的;当然劣势也很明显,和所有的冗余方式一样,此方案浪费了大量的内存。

有人会问,这样虽然没有了遍历字段的过程,但是却增加了反序列化的过程,而反序列化的成本往往也是很高的,难道这样也能提升性能?问题的关键在于开始我们遍历字段的操作是在一个CPU上完成的,后来反序列化的操作,不管是什么语言,都可以通过多进程或多线程来保证是在多个CPU上完成的,所以性能总体上是提升的。

另外,很多人直觉是通过运行Redis多实例来解决问题。确实,这样可以增加运算过程中的CPU数量,有助于提升性能,但是需要注意的是,HGETALL和PIPELINING往往会让运算过程中的操作数量呈几何级爆炸式增长,相比之下,我们能增加的Redis多实例数量简直就是杯水车薪,所以本例中这种方法不能彻底解决问题。

坑,就是用来踩的。不用怕掉进去,当然前提是你能自己爬出来!

标签:
redis,hgetall,性能

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稳了!魔兽国服回归的3条重磅消息!官宣时间再确认!

昨天有一位朋友在大神群里分享,自己亚服账号被封号之后居然弹出了国服的封号信息对话框。

这里面让他访问的是一个国服的战网网址,com.cn和后面的zh都非常明白地表明这就是国服战网。

而他在复制这个网址并且进行登录之后,确实是网易的网址,也就是我们熟悉的停服之后国服发布的暴雪游戏产品运营到期开放退款的说明。这是一件比较奇怪的事情,因为以前都没有出现这样的情况,现在突然提示跳转到国服战网的网址,是不是说明了简体中文客户端已经开始进行更新了呢?