Redis如何節(jié)約內(nèi)存

這篇文章給大家分享的是有關(guān)Redis如何節(jié)約內(nèi)存的內(nèi)容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

首先，這個通過圖片ID反查用戶UID的應用有以下幾點需求：

• 查詢速度要足夠快

• 數(shù)據(jù)要能全部放到內(nèi)存里，最好是一臺EC2的 high-memory 機型就能存儲（17GB或者34GB的，68GB的太浪費了）

• 支持持久化，這樣在服務器重啟后不需要再預熱

首先否定了數(shù)據(jù)庫存儲的方案，他們保持了KISS原則（Keep It Simple and Stupid），因為這個應用根本用不到數(shù)據(jù)庫的update功能，事務功能和關(guān)聯(lián)查詢等等牛X功能，所以不必為這些用不到的功能去選擇維護一個數(shù)據(jù)庫。

于是他們選擇了Redis，Redis是一個支持持久化的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，所有的數(shù)據(jù)都被存儲在內(nèi)存中（忘掉VM吧），而最簡單的實現(xiàn)就是使用Redis的String結(jié)構(gòu)來做一個key-value存儲就行了。像這樣：

SET media:1155315 939
GET media:1155315
> 939

其中1155315是圖片ID，939是用戶ID，我們將每一張圖片ID為作key，用戶uid作為value來存成key-value對。然后他們進行 了測試，將數(shù)據(jù)按上面的方法存儲，1,000,000數(shù)據(jù)會用掉70MB內(nèi)存，300,000,000張照片就會用掉21GB的內(nèi)存。對比預算的17GB 還是超支了。

（NoSQLFan：其實這里我們可以看到一個優(yōu)化點，我們可以將key值前面相同的media去掉，只存數(shù)字，這樣key的長度就減少了，減少key值對內(nèi)存的開銷【注：Redis的key值不會做字符串到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，所以這里節(jié)省的，僅僅是media:這6個字節(jié)的開銷】。經(jīng)過實驗，內(nèi)存占用會降到50MB，總的內(nèi)存占用是15GB，是滿足需求的，但是Instagram后面的改進任然有必要）

于是Instagram的開發(fā)者向Redis的開發(fā)者之一Pieter Noordhuis詢問優(yōu)化方案，得到的回復是使用Hash結(jié)構(gòu)。具體的做法就是將數(shù)據(jù)分段，每一段使用一個Hash結(jié)構(gòu)存儲，由于Hash結(jié)構(gòu)會在單個Hash元素在不足一定數(shù)量時進行壓縮存儲，所以可以大量節(jié)約內(nèi)存。這一點在上面的String結(jié)構(gòu)里是不存在的。而這個一定數(shù)量是由配置文件中的hash-zipmap-max-entries參數(shù)來控制的。經(jīng)過開發(fā)者們的實驗，將hash-zipmap-max-entries設(shè)置為1000時，性能比較好，超過1000后HSET命令就會導致CPU消耗變得非常大。

于是他們改變了方案，將數(shù)據(jù)存成如下結(jié)構(gòu)：

HSET "mediabucket:1155" "1155315" "939"
HGET "mediabucket:1155" "1155315"
> "939"

通過取7位的圖片ID的前四位為Hash結(jié)構(gòu)的key值，保證了每個Hash內(nèi)部只包含3位的key，也就是1000個。

再做一次實驗，結(jié)果是每1,000,000個key只消耗了16MB的內(nèi)存?？們?nèi)存使用也降到了5GB，滿足了應用需求。

（NoSQLFan： 同樣的，這里我們還是可以再進行優(yōu)化，首先是將Hash結(jié)構(gòu)的key值變成純數(shù)字，這樣key長度減少了12個字節(jié)，其次是將Hash結(jié)構(gòu)中的 subkey值變成三位數(shù)，這又減少了4個字節(jié)的開銷，如下所示。經(jīng)過實驗，內(nèi)存占用量會降到10MB，總內(nèi)存占用為3GB）

HSET "1155" "315" "939"
HGET "1155" "315"
> "939"

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