实战解析无所不知的Redis拓展应用——Info，进阶学习，无所不能

前言

学习是一个持续的过程。像咱们一直在更新的Redis学习内容，由基础结构，到原理应用，再到集群搭建，了解的够充分了，咱们接着又介绍Redis拓展应用，将知识面拓宽，毕竟技术都是相通的，只有灵活运用，才能发挥出最大作用。

好了，接着今天的学习更新，拓宽Redis应用。

拓展 2：无所不知 —— Info 指令

在使用 Redis 时，时常会遇到很多问题需要诊断，在诊断之前需要了解 Redis 的运行状 态，通过强大的 Info 指令，你可以清晰地知道 Redis 内部一系列运行参数。

Info 指令显示的信息非常繁多，分为 9 大块，每个块都有非常多的参数，这 9 个块分别是：

• ​1、Server 服务器运行的环境参数
• 2、Clients 客户端相关信息
• 3、Memory 服务器运行内存统计数据
• 4、Persistence 持久化信息
• 5、Stats 通用统计数据
• 6、Replication 主从复制相关信息
• 7、CPU CPU 使用情况
• 8、Cluster 集群信息
• 9、KeySpace 键值对统计数量信息

​Info 可以一次性获取所有的信息，也可以按块取信息。

# 获取所有信息
> info
# 获取内存相关信息
> info memory
# 获取复制相关信息
> info replication

考虑到参数非常繁多，一一说明工作量巨大，下面我只挑一些关键性的、非常实用和最常用的参数进行详细讲解。

Redis 每秒执行多少次指令？

这个信息在 Stats 块里，可以通过 info stats 看到。

# ops_per_sec: operations per second，也就是每秒操作数
> redis-cli info stats |grep ops
instantaneous_ops_per_sec:789

以上，表示 ops 是 789，也就是所有客户端每秒会发送 789 条指令到服务器执行。极限情况下，Redis 可以每秒执行 10w 次指令，CPU 几乎完全榨干。如果 qps 过高，可以考虑通过 monitor 指令快速观察一下究竟是哪些 key 访问比较频繁，从而在相应的业务上进行优化，以减少 IO 次数。monitor 指令会瞬间吐出来巨量的指令文本，所以一般在执行monitor 后立即 ctrl+c 中断输出。

> redis-cli monitor

Redis 连接了多少客户端？

这个信息在 Clients 块里，可以通过 info clients 看到。

> redis-cli info clients
# Clients
connected_clients:124 # 这个就是正在连接的客户端数量
client_longest_output_list:0
client_biggest_input_buf:0
blocked_clients:0

这个信息也是比较有用的，通过观察这个数量可以确定是否存在意料之外的连接。如果发现这个数量不对劲，接着就可以使用 client list 指令列出所有的客户端链接地址来确定源头。

关于客户端的数量还有个重要的参数需要观察，那就是 rejected_connections，它表示因为超出最大连接数限制而被拒绝的客户端连接次数，如果这个数字很大，意味着服务器的最大连接数设置的过低需要调整 maxclients 参数。

> redis-cli info stats |grep reject
rejected_connections:0

Redis 内存占用多大 ？

这个信息在 Memory 块里，可以通过 info memory 看到。

> redis-cli info memory | grep used | grep human
used_memory_human:827.46K # 内存分配器 (jemalloc) 从操作系统分配的内存总量
used_memory_rss_human:3.61M # 操作系统看到的内存占用 ,top 命令看到的内存
used_memory_peak_human:829.41K # Redis 内存消耗的峰值
used_memory_lua_human:37.00K # lua 脚本引擎占用的内存大小

如果单个 Redis 内存占用过大，并且在业务上没有太多压缩的空间的话，可以考虑集群化了。

复制积压缓冲区多大？

这个信息在 Replication 块里，可以通过 info replication 看到。

> redis-cli info replication |grep backlog
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576 # 这个就是积压缓冲区大小
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0

复制积压缓冲区大小非常重要，它严重影响到主从复制的效率。当从库因为网络原因临时断开了主库的复制，然后网络恢复了，又重新连上的时候，这段断开的时间内发生在 master 上的修改操作指令都会放在积压缓冲区中，这样从库可以通过积压缓冲区恢复中断的主从同步过程。

积压缓冲区是环形的，后来的指令会覆盖掉前面的内容。如果从库断开的时间过长，或者缓冲区的大小设置的太小，都会导致从库无法快速恢复中断的主从同步过程，因为中间的修改指令被覆盖掉了。这时候从库就会进行全量同步模式，非常耗费 CPU 和网络资源。

如果有多个从库复制，积压缓冲区是共享的，它不会因为从库过多而线性增长。如果实例的修改指令请求很频繁，那就把积压缓冲区调大一些，几十个 M 大小差不多了，如果很闲，那就设置为几个 M。

> redis-cli info stats | grep sync
sync_full:0
sync_partial_ok:0
sync_partial_err:0 # 半同步失败次数

通过查看 sync_partial_err 变量的次数来决定是否需要扩大积压缓冲区，它表示主从半同步复制失败的次数。

拓展 3：拾遗漏补 —— 再谈分布式锁

​在之前，我们细致讲解了分布式锁的原理，它的使用非常简单，一条指令就可以完成 加锁操作。不过在集群环境下，这种方式是有缺陷的，它不是绝对安全的。

比如在 Sentinel 集群中，主节点挂掉时，从节点会取而代之，客户端上却并没有明显感 知。原先第一个客户端在主节点中申请成功了一把锁，但是这把锁还没有来得及同步到从节点，主节点突然挂掉了。然后从节点变成了主节点，这个新的节点内部没有这个锁，所以当另一个客户端过来请求加锁时，立即就批准了。这样就会导致系统中同样一把锁被两个客户端同时持有，不安全性由此产生。

​不过这种不安全也仅仅是在主从发生 failover 的情况下才会产生，而且持续时间极短， 业务系统多数情况下可以容忍。

Redlock 算法

为了解决这个问题，Antirez 发明了 Redlock 算法，它的流程比较复杂，不过已经有了很多开源的 library 做了良好的封装，用户可以拿来即用，比如 redlock-py。

import redlock
addrs = [{
 "host": "localhost",
 "port": 6379,
 "db": 0
}, {
 "host": "localhost",
 "port": 6479,
 "db": 0
}, {
  "host": "localhost",
 "port": 6579,
 "db": 0
}]
dlm = redlock.Redlock(addrs)
success = dlm.lock("user-lck-laoqian", 5000)
if success:
 print 'lock success'
 dlm.unlock('user-lck-laoqian')
else:
 print 'lock failed'

​为了使用 Redlock，需要提供多个 Redis 实例，这些实例之前相互独立没有主从关系。 同很多分布式算法一样，redlock 也使用「大多数机制」。

加锁时，它会向过半节点发送 set(key, value, nx=True, ex=xxx) 指令，只要过半节点 set 成功，那就认为加锁成功。释放锁时，需要向所有节点发送 del 指令。不过 Redlock 算法还 需要考虑出错重试、时钟漂移等很多细节问题，同时因为 Redlock 需要向多个节点进行读写，意味着相比单实例 Redis 性能会下降一些。

Redlock 使用场景

如果你很在乎高可用性，希望挂了一台 redis 完全不受影响，那就应该考虑 redlock。不过代价也是有的，需要更多的 redis 实例，性能也下降了，代码上还需要引入额外的library，运维上也需要特殊对待，这些都是需要考虑的成本，使用前请再三斟酌。

今天的Redis拓展应用就先到这里吧，希望朋友们都有所收获啊~~~

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