【IT168 技术】Redis是一个使用ANSI C编写的开源、基于内存、可选持久性的键值对存储数据库，被广泛应用于大型电商网站、视频网站和游戏应用等场景，能够有效减少数据库磁盘IO，提高数据查询效率，减轻管理维护工作量，降低数据库存储成本。对传统磁盘数据库是一个重要的补充，成为了互联网应用，尤其是支持高并发访问的互联网应用必不可少的基础服务之一。它的主要优势有以下几方面：

　　● 首先性能极高，正因为是内存型数据库，读写操作全在内存进行，因此Redis读写的速度能到10万ops。

　　● Redis相对于其它内存数据库，还提供丰富的数据接口：如字符串(strings)， 散列(hashes)， 列表(lists)， 集合(sets)， 有序集合(sorted sets) 等，设置包括bitmaps，hyperloglogs 和 地理空间(geo)操作查询。这也许是大多数开发者相对于其它内存数据库选择Redis一个重要原因。

　　● 虽然是内存型数据库，但它也提供持久化功能。Redis目前在DB-Engines Ranking(https://db-engines.com/en/ranking)排名第7，几乎所有的公有云平台都提供了Redis服务。虽然Redis性能高，但我们平时在使用Redis的过程中，也应该关注其运行时的状态，根据这些信息，我们一方面可以优化使用Redis的方法，另一方面当应用程序出现超时、响应极慢的情况时，可以进行分析。

　　到这里，就必须要说到Redis提供的一个非常有用的查看状态信息的命令：info，使用redis-cli连上redis，输入info all命令，redis-server就会返回Redis的状态信息，详细内容如下：

　　其中memory，stats，clients，keyspace是Redis运行时经常要关注的信息，能够有效帮我们本文重点对这四栏中我们需要详细了解的信息。

　　一、深度剖析Redis最重要的memory

　　对于Redis来说，内存是最重要的资源，所以本文首先介绍Redis内存状态信息怎么查看，也就是memory这一栏：

　　● used_memory：Redis分配器分配的内存量，也就是实际存储数据的内存总量。

　　● used_memory_human：以可读格式显示used_memory。

　　● used_memory_rss：以操作系统的角度，显示Redis进程占用的总物理内存。

　　● used_memory_rss_human：以可读格式显示used_memory_rss

　　● mem_fragmentation_ratio：used_memory_rss /used_memory比值，表示内存碎片率。

　　其中used_memory反映了当前Redis存储数据的内存使用情况，当内存使用率达到Redis设置的maxmemory时，Redis就会根据设置内存数据逐出策略，以不同的方式移除存储在内存中的数据。比如，如果设置的策略为noeviction，那么Redis会直接返回错误提示。

　　mem_fragmentation_ratio表示的内存碎片率，理解这一指标，对优化Redis实例的资源性能是非常重要的。内存碎片率稍大于1是比较合理的范围，此时内存碎片率还比较低，同时也说明Redis没有发生swap。但如果内存碎片率的值超过了1.5，那就说明Redis消耗了实际需要物理内存的150%，其中有50%是内存碎片率，可以直接判定为Redis内存碎片过大。

　　内存碎片率是不是越低就越好呢?答案是否定的。当内存碎片率低于1时，说明Redis内存分配超出了物理内存，操作系统正在进行swap，Redis可能会把部分数据交换到硬盘上。swap会严重影响Redis的性能，造成极大的延迟。

　　二、stats帮你全面理解Redis状态

　　stats可以统计Redis的基础信息，比如Redis的连接数、命令、网络、同步状态等非常重要的信息。下面介绍以下几个比较重要的信息：

　　● total_connections_received：连接过的客户端总数。

　　● total_commands_processed：处理过的命令总数。

　　● instantaneous_ops_per_sec：每秒处理的命令数。

　　● keyspace_hits：keyspace命中次数。

　　● keyspace_misses：keyspace未命中次数。

　　● rejected_connections：由于maxclients限制而拒绝的连接数量。

　　● expired_keys：key过期事件的总数。

　　● evicted_keys：由于maxmemory限制，而被回收内存的key的总数。

　　total_connections_received

　　以及total_commands_processed反映了Redis服务器自从启动以来，所有处理过的连接数和命令数。instantaneous_ops_per_sec反应了Redis服务器的忙碌状态。当rejected_connections的值不为0时，说明应用的连接数过多，或者maxclients配置的太小。

　　对于应用来说， keyspace_hits和keyspace_misses这两项指标是非常关键的。Redis对其所有的命令都设置了专门的标识属性，如“只读”，“写”或者“管理命令”之类，在 Redis源码中，查看一下redisCommand结构体中sflags成员属性字段，就可以知道这个命令是具有哪些属性。

　　举例：

　　比如，w表示一个写命令(如set，del命令)，r表示是一个只读命令(get，hmget命令)，a则表示一个管理命令(config,shutdown)。其中 keyspace_hits和keyspace_misses 都是针对具备只读属性的Redis操作命令做统计，如果info统计出来的keyspace_misses值过高，或者在过去一段时间内增长很快，那么就说明这一段时间从Redis中获取数据都没有拿到，这时也许就需要检查一下应用数据在Redis中的存放和访问情况了。

　　如果key在明确的时间周期内被使用，或者旧的key将来可能不会被使用，就可以用Redis过期时间命令(expire,expireat, pexpire, pexpireat等)去设置过期时间，这样Redis就会在key过期时自动删除key，这个信息可以通过expired_keys去查看。

　　当内存使用达到设置的最大阀值maxmemory时，Redis则会根据设置的key逐出策略，淘汰Redis中存储的数据，这个信息可以根据 evicted_keys查看。

　　三、解读Redis连接数的意义

　　clients包含了连接数，输入输出缓冲和阻塞命令连接数等情况。

　　● connected_clients：客户端连接的数量。

　　● client_longest_output_list：当前的客户端连接之中最长的输出列表。

　　● client_biggest_input_buf：当前的客户端连接之中最大的输入缓冲区。

　　● blocked_clients：由于阻塞调用(BLPOP、BRPOP、BRPOPLPUSH)而等待的客户端的数量。

　　连接数其实对于Redis来说可以看做是一种有限资源，一般Redis都配置有最大连接数限制，因此了解这个对于确保应用正常连接也是相当重要的。client_longest_output_list过高则很可能说明现在Redis出现了异常，可能要结合clients list来排查客户端连接情况。使用了阻塞命令时，blocked_clients也需要重点关注。

　　四、Keyspace帮你了解数据状态

　　Keyspace主要提供关于每个Redis数据库的主字典的统计数据。这些统计数据包括键的数量、具有过期时间的key的数量和平均生存时间。对于每个数据库来说，keyspace栏显示的每行信息格式如下所示：

　　dbX: keys=X,expires=X,avg_ttl=X

　　其中，第一个X表示数据库的编号，第二个X表示键的数量，第三个X表示具有过期时间的键的数量，第四个X表示键的平均生存时间。举个例子：

　　db0:keys=6,expires=0,avg_ttl=0：这就表示当前数据库0的key总数有6个，带有过期时间的key总数0个，平均存活时间为0。

　　Redis Info命令的其它信息，在这里也简要介绍一下：如server栏，是会显示关于Redis服务器自身的一些信息，如版本号，操作系统，端口等。Persistence和replication则与数据库持久化和主备复制有关，cpu反映了Redis服务器CPU使用信息，commandstas是显示Redis所有命令执行的详细信息，包括命令调用次数、命令消耗的CPU时间总量、每次执行命令消耗CPU时间的平均值。Cluster主要用来反应集群特性。

　　关于更多Redis的使用指南，可以到华为云Redis官网上了解，也可以识别下方二维码试用免费的Redis，来体验一下内存数据库。分布式缓存服务DCS是华为云上的Redis内存数据库服务，基于双机热备的高可用架构，拥有丰富的缓存类型，能够很好地满足用户高读写性能及快速数据访问的业务诉求。分布式缓存服务能够有效加快应用的处理速度，提升热点数据访问速度，大幅降低数据库读写频率，降低业务对整体架构的压力，具有高可靠、在线扩展、一键运维等特点。