Redis高级实践之————Redis短连接性能优化

本文涉及的产品
云数据库 Redis 版,社区版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介: 摘要: 对于Redis服务,通常我们推荐用户使用长连接来访问Redis,但是由于某些用户在连接池失效的时候还是会建立大量的短连接或者用户由于客户端限制还是只能使用短连接来访问Redis,而原生的Redis在频繁建立短连接的时候有一定性能损耗,本文从源码角度对Redis短连接的性能进行了优化。

摘要: 对于Redis服务,通常我们推荐用户使用长连接来访问Redis,但是由于某些用户在连接池失效的时候还是会建立大量的短连接或者用户由于客户端限制还是只能使用短连接来访问Redis,而原生的Redis在频繁建立短连接的时候有一定性能损耗,本文从源码角度对Redis短连接的性能进行了优化。

1. 问题

通过历史监控我们可以发现用户在频繁使用短连接的时候Redis的cpu使用率有显著的上升

2. 排查

通过扁鹊查看但是Redis的cpu运行情况如下

bianque

从扁鹊我们可以看到Redis在freeClient的时候会频繁调用listSearchKey,并且该函数占用了百分30左右的调用量,如果我们可以优化降低该调用,短连接性能将得到具体提升。

3. 优化

通过以上分析我们可以知道Redis在释放链接的时候频繁调用了listSearchKey,通过查看Redis关闭客户端源码如下:

void freeClient(redisClient *c) {
    listNode *ln;

    /* If this is marked as current client unset it */
    if (server.current_client == c) server.current_client = NULL;

    /* If it is our master that's beging disconnected we should make sure
     * to cache the state to try a partial resynchronization later.
     *
     * Note that before doing this we make sure that the client is not in
     * some unexpected state, by checking its flags. */
    if (server.master && c->flags & REDIS_MASTER) {
        redisLog(REDIS_WARNING,"Connection with master lost.");
        if (!(c->flags & (REDIS_CLOSE_AFTER_REPLY|
                          REDIS_CLOSE_ASAP|
                          REDIS_BLOCKED| REDIS_UNBLOCKED)))
        {
            replicationCacheMaster(c);
            return;
        }
    }

    /* Log link disconnection with slave */
    if ((c->flags & REDIS_SLAVE) && !(c->flags & REDIS_MONITOR)) {
        redisLog(REDIS_WARNING,"Connection with slave %s lost.",
            replicationGetSlaveName(c));
    }

    /* Free the query buffer */
    sdsfree(c->querybuf);
    c->querybuf = NULL;

    /* Deallocate structures used to block on blocking ops. */
    if (c->flags & REDIS_BLOCKED)
        unblockClientWaitingData(c);
    dictRelease(c->bpop.keys);

    freeClientArgv(c);

    /* Remove from the list of clients */
    if (c->fd != -1) {
        ln = listSearchKey(server.clients,c);
        redisAssert(ln != NULL);
        listDelNode(server.clients,ln);
    }

    /* When client was just unblocked because of a blocking operation,
     * remove it from the list of unblocked clients. */
    if (c->flags & REDIS_UNBLOCKED) {
        ln = listSearchKey(server.unblocked_clients,c);
        redisAssert(ln != NULL);
        listDelNode(server.unblocked_clients,ln);
    }
    ...
    ...
    ...
    /* Release other dynamically allocated client structure fields,
     * and finally release the client structure itself. */
    if (c->name) decrRefCount(c->name);
    zfree(c->argv);
    freeClientMultiState(c);
    sdsfree(c->peerid);
    if (c->pause_event > 0) aeDeleteTimeEvent(server.el, c->pause_event);
    zfree(c);
}

从源码我们可以看到Redis在释放链接的时候遍历server.clients查找到对应的redisClient对象然后调用listDelNode把该redisClient对象从server.clients删除,代码如下:

/* Remove from the list of clients */
    if (c->fd != -1) {
        ln = listSearchKey(server.clients,c);
        redisAssert(ln != NULL);
        listDelNode(server.clients,ln);
    }

查看server.clients为List结构,而redis定义的List为双端链表,我们可以在createClient的时候将redisClient的指针地址保留再freeClient的时候直接删除对应的listNode即可,无需再次遍历server.clients,代码优化如下:

3.1 createClient修改

redisClient *createClient(int fd) {
    redisClient *c = zmalloc(sizeof(redisClient));

    /* passing -1 as fd it is possible to create a non connected client.
     * This is useful since all the Redis commands needs to be executed
     * in the context of a client. When commands are executed in other
     * contexts (for instance a Lua script) we need a non connected client. */
    if (fd != -1) {
        anetNonBlock(NULL,fd);
        anetEnableTcpNoDelay(NULL,fd);
        if (server.tcpkeepalive)
            anetKeepAlive(NULL,fd,server.tcpkeepalive);
        if (aeCreateFileEvent(server.el,fd,AE_READABLE,
            readQueryFromClient, c) == AE_ERR)
        {
            close(fd);
            zfree(c);
            return NULL;
        }
    }
     ...
    if (fd != -1) {
        c->client_list_node = listAddNodeTailReturnNode(server.clients,c);
    }
    return c;
}

3.2 freeClient修改

freeClient修改如下:

 /* Remove from the list of clients */
    if (c->fd != -1) {
        if (c->client_list_node != NULL) listDelNode(server.clients,c->client_list_node);
    }

3.3 优化结果

在同一台物理机上启动优化前后的Redis,分别进行压测,压测命令如下:

redis-benchmark -h host -p port -k 0 -t get -n 100000  -c 8000

其中-k 代表使用短连接进行测试

原生Redis-server结果:

99.74% <= 963 milliseconds
99.78% <= 964 milliseconds
99.84% <= 965 milliseconds
99.90% <= 966 milliseconds
99.92% <= 967 milliseconds
99.94% <= 968 milliseconds
99.99% <= 969 milliseconds
100.00% <= 969 milliseconds
10065.42 requests per second

优化后Redis-server结果

99.69% <= 422 milliseconds
99.72% <= 423 milliseconds
99.80% <= 424 milliseconds
99.82% <= 425 milliseconds
99.86% <= 426 milliseconds
99.89% <= 427 milliseconds
99.94% <= 428 milliseconds
99.96% <= 429 milliseconds
99.97% <= 430 milliseconds
100.00% <= 431 milliseconds
13823.61 requests per second

我们可以看到优化之后的Redis-server性能在短连接多的场景下提升了百分30%以上。

 

相关实践学习
基于Redis实现在线游戏积分排行榜
本场景将介绍如何基于Redis数据库实现在线游戏中的游戏玩家积分排行榜功能。
云数据库 Redis 版使用教程
云数据库Redis版是兼容Redis协议标准的、提供持久化的内存数据库服务,基于高可靠双机热备架构及可无缝扩展的集群架构,满足高读写性能场景及容量需弹性变配的业务需求。 产品详情:https://www.aliyun.com/product/kvstore &nbsp; &nbsp; ------------------------------------------------------------------------- 阿里云数据库体验:数据库上云实战 开发者云会免费提供一台带自建MySQL的源数据库&nbsp;ECS 实例和一台目标数据库&nbsp;RDS实例。跟着指引,您可以一步步实现将ECS自建数据库迁移到目标数据库RDS。 点击下方链接,领取免费ECS&amp;RDS资源,30分钟完成数据库上云实战!https://developer.aliyun.com/adc/scenario/51eefbd1894e42f6bb9acacadd3f9121?spm=a2c6h.13788135.J_3257954370.9.4ba85f24utseFl
目录
相关文章
|
2月前
|
存储 缓存 NoSQL
蚂蚁金服P7私藏的Redis原理与实践内部笔记
Redis 是完全开源免费的,是一个高性能的key-value类型的内存数据库。整个数据库统统加载在内存当中进行操作,定期通过异步操作把数据库数据flush到硬盘上进行保存。因为是纯内存操作,Redis的性能非常出色,每秒可以处理超过 10万次读写操作,是已知性能最快的Key-Value DB。
59 1
|
3月前
|
缓存 NoSQL Java
Spring Cache 缓存原理与 Redis 实践
Spring Cache 缓存原理与 Redis 实践
139 0
|
7月前
|
NoSQL Unix Linux
Redis核心技术与实践 03 | 高性能IO模型:为什么单线程Redis能那么快?
Redis核心技术与实践 03 | 高性能IO模型:为什么单线程Redis能那么快?
|
5月前
|
存储 NoSQL Linux
VLDB顶会论文Async-fork解读与Redis在得物的实践(1)
VLDB顶会论文Async-fork解读与Redis在得物的实践
41 0
|
5月前
|
NoSQL 测试技术 Linux
VLDB顶会论文Async-fork解读与Redis在得物的实践(3)
VLDB顶会论文Async-fork解读与Redis在得物的实践
63 0
VLDB顶会论文Async-fork解读与Redis在得物的实践(3)
|
5月前
|
NoSQL 测试技术 Linux
VLDB顶会论文Async-fork解读与Redis在得物的实践(2)
VLDB顶会论文Async-fork解读与Redis在得物的实践
36 0
VLDB顶会论文Async-fork解读与Redis在得物的实践(2)
|
1月前
|
弹性计算 NoSQL 测试技术
倚天使用|Redis性能高30%,阿里云倚天ECS性能摸底和迁移实践
Redis在倚天ECS环境下与同规格的基于 x86 的 ECS 实例相比,Redis 部署在基于 Yitian 710 的 ECS 上可获得高达 30% 的吞吐量优势。成本方面基于倚天710的G8y实例售价比G7实例低23%,总性价比提高50%;按照相同算法,相对G8a,性价比为1.4倍左右。
137500 3
|
5月前
|
NoSQL 测试技术 Redis
VLDB顶会论文Async-fork解读与Redis在得物的实践(4)
VLDB顶会论文Async-fork解读与Redis在得物的实践
48 0
VLDB顶会论文Async-fork解读与Redis在得物的实践(4)
|
2月前
|
缓存 NoSQL Linux
面试必备:一线大厂Redis设计规范与性能优化
本文梳理了在使用Redis过程需要遵循的一些最佳实践,包括针对架构维度的一些深入性能优化的知识,如果面试官问你:"说下在使用Redis的过程中,需要注意哪些规范?",如果你按照本文的思路回答,肯定能让面试官眼前一亮,offer自然就到手了。
48 0
面试必备:一线大厂Redis设计规范与性能优化
|
6月前
|
存储 NoSQL Java
Redis性能优化:理解与使用Redis Pipeline
当我们谈论Redis数据处理和存储的优化方法时, Redis Pipeline 无疑是一个不能忽视的重要技术。
494 0
Redis性能优化:理解与使用Redis Pipeline

热门文章

最新文章