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Redis热点缓存老是出问题,咋整才好解决这些烦人的瓶颈呢

第一,你得先知道热点在哪,不能瞎忙活。

很多时候,我们感觉系统卡顿了,猜到可能是Redis的某个热点key扛不住了,但具体是哪个key?访问有多频繁?你心里是没数的,第一步必须是“监控和发现”,你不能等到服务器报警了才去翻日志,那太被动了。

这里有个土办法但很有效:提前在业务代码里埋点,对那些你怀疑可能是热点的key(比如秒杀的商品ID、全站通知等),每次访问时都用一个计数器记录一下,当某个key在短时间内访问次数暴增,超过你设定的阈值(比如正常情况每秒几十次,突然变成每秒几万次),就立刻报警通知你,更省事的办法是利用Redis 4.0以上版本自带的redis-cli --hotkeys功能,它能帮你快速找出当前实例中的热点key。(来源:Redis官方文档)

除了主动发现,监控Redis的各项指标也是必须的。CPU使用率网络输入/输出流量延迟时间(latency),如果CPU飙高,同时延迟猛增,那八成是某个热点key正在被疯狂读取或写入,市面上有很多现成的监控工具,比如Prometheus配上Grafana做图表,能让你一眼看清Redis的健康状况。

Redis热点缓存老是出问题,咋整才好解决这些烦人的瓶颈呢

第二,找到了热点,接下来就是对症下药。

最常见的场景是热点读,就是同一个key被海量用户同时来读,比如一个大V发了条微博,几百万粉丝同时刷新首页都要拉取这条内容。

Redis热点缓存老是出问题,咋整才好解决这些烦人的瓶颈呢

  • 最简单的招数:本地缓存。 在查询Redis之前,先加一层本地缓存(比如用Caffeine或Guava Cache),让请求先打到应用服务器本地内存里,如果本地有,就直接返回,根本不用去烦Redis,这样就把绝大部分压力消化在了应用层,但要注意,本地缓存的数据一致性是个问题,如果数据更新不频繁(比如商品名称、配置信息),或者允许短时间的不一致(比如新闻头条),用这招效果立竿见影。(来源:常见的分布式缓存架构设计)
  • 对付超级热点:Key拆分。 如果一个key实在太热,比如秒杀场景下的“商品库存_1001”,你可以把它拆成多个key,原来叫 stock_1001,现在你把它拆成 stock_1001_segment1stock_1001_segment2 ... stock_1001_segment10,相当于把一份库存分散到10个key里,用户来查询或扣减库存时,通过一个简单的哈希算法(比如用户ID尾号)路由到其中一个key上操作,这样就把对一个点的压力,分散到了10个点上,性能能提升很多倍,这增加了业务逻辑的复杂性,比如计算总库存时需要把10个key的值加起来。

另一种烦人的场景是热点写,比如微博热搜榜,每秒钟有无数点赞、转发,都要去更新同一条微博的计数。

  • 核心思路:化多为少,合并写操作。 别来一次请求就直接写一次Redis,可以在应用层做一个“蓄水池”,比如用一个内存队列,把一段时间内(比如100毫秒)对这个key的所有更新操作(1,+1,+1)先收集起来,然后由一个后台线程定时地合并成一次更新操作(比如直接+3)去写Redis,这样就把成千上万次的写请求,合并成了少数几次,极大地减轻了Redis的压力,这种技术通常叫“写缓冲”或“合并写”。(来源:高并发系统设计经验)

第三,有些问题是Redis本身部署和用法不对造成的。

  • 别用大Key和慢查询给自己挖坑。 一个value存了几兆甚至几十兆的数据(比如一个超长的列表或集合),这就是“大Key”,每次读取网络传输压力大,删除它可能导致Redis卡顿,同样,用keys *这种命令,或者在Redis里做复杂的计算,都是“慢查询”,会阻塞住其他请求,解决办法就是拆分大Key,避免使用阻塞命令,用scan代替keys
  • 检查你的持久化设置。 如果用的是AOF持久化,并且配置了appendfsync always(每次写操作都刷盘),虽然数据最安全,但会对性能有较大影响,对于缓存场景,数据可以丢失一点,通常建议用appendfsync everysec(每秒刷盘),在性能和数据安全间取得平衡。
  • 升级硬件或架构。 如果经过上面优化,单机Redis还是顶不住,那就得考虑“升舱”了,一是垂直扩展:升级CPU更好的服务器,或者使用更高速的SSD硬盘,二是水平扩展:采用Redis集群模式,把数据分片到多个节点上,这样单个热点的压力就不会集中在一台机器上了,对于纯热点读,还可以部署多个只读副本(从节点),通过读写分离来分担主节点的压力。

总结一下解决这个烦人问题的核心思路:

  1. 先诊断: 靠监控工具和命令,精准定位到是哪个key在“发烧”。
  2. 再下药: 热点读多用本地缓存和Key拆分;热点写想办法合并操作。
  3. 查基础: 确保没有大Key、慢查询这些低级错误,持久化配置合理。
  4. 最终手段: 前面都搞不定,就考虑升级硬件或部署集群架构。

解决缓存热点没有一劳永逸的银弹,关键是根据你的具体业务场景,灵活组合使用这些方法,平时多预防,出事才能快速定位和解决。