3《Redis DevOps》三：小功能大用处-常用工具

## 概述

1. 慢查询分析，找到有问题的命令进行优化
2. Redis Shell
3. Pipeline，提高客户端性能
4. 事务与Lua脚本，自定义原子命令
5. Bitmaps，字符串的位操作，节省内存
6. HyperLogLog，基于概率的新算法，极其节省内存空间
7. 发布订阅
8. GEO，3.2版本之后，基于地理位置的信息

 

## 慢查询分析

> 系统在命令执行前后计算命令的执行时间，当超过阈值时记录该命令执行的发生时间、耗时等详细信息

Redis客户端执行命令有4个步骤：

1. 发送命令
2. 命令排队
3. 命令执行
4. 返回结果

慢查询仅统计步骤3的时间。

每个慢查询日志有4个属性：

1. 标识id
2. 命令耗时
3. 执行命令
4. 参数

### 配置参数

- slowlog-log-slower-than 预设阈值，单位为微秒（1s=1000ms=1 000 000us）
- showlog-max-len 最多存储多少条；使用有序队列列表来实现，先进先出

### 常用命令

- 获取慢查询日志 slowlog get [n]
- 慢查询列表当前长度 slowlog len
- 慢查询日志重置 slowlog reset

 

## Redis Shell

### redis-cli

命令行

### redis-server

启动或关闭功能，此外，--test-memory检测当前系统能否稳定分配指定容量的内存给Redis

### redis-benchmark

做基准性能测试

 

## Pipeline

### 基本功能

将一组Redis命令进行组装，通过一次网络传输，即一次RTT（往返时间，Round Trip Time，发送命令+返回结果的时间和）传输到Redis，再将执行结果按照顺序返回给客户端。

### 性能测试结论

- Pipeline 执行速度一般比逐条执行快
- 客户端与网络延时较大时，效果最为明显

### 原生批量命令与Pipeline的区别

1. 原生批量是原子的，Pipeline非原子
2. 原生批量是处理一个命令对应多个key，Pipeline支持多个命令
3. 原生批量是服务器端支持实现的，Pipeline需要服务器端与客户端共同实现

 

## 事务与Lua

> 目的：支持多条命令的原子性

### 事务

> 一组动作，要么全执行，要么全部不执行

Redis实现的事简单的事务，不支持事务的回滚特性，同时无法实现命令之间的逻辑关系计算。

### Lua

> 脚本语言，由C语言实现，简单小巧同时功能强大。

1. 数据结构，booleans/numbers/strings/tables
2. 函数定义，以function开头，以end结尾

```lua
function funcName()
...
end
```
3. redis 中使用Lua
1) eval 脚本内容 key个数 key列表 参数列表
2) evalsha，首先将脚本上传到服务端，得到SHA1校验和；evalsha命令使用SHA1的值作为参数可直接执行Lua脚本。

4. 使用Lua脚本的好处
1) 原子执行多条命令
2) 定制命令，常驻内存中，实现复用
3) 多条命令一次传输，减少网络开销

5. Redis管理Lua脚本
1) script load
2) script exists sha1 [sha1 ...]
3) script flush，用于清除已加载的所有脚本
4) script kill，杀掉正在执行的脚本

 

### Bitmaps

> 实现对位的操作，本质为字符串，可理解为以位为单位的数组，每个单元只能存储0或1，数组下标即为偏移量。

1. 常用命令

1) 设置值

setbit key offset value

2) 获取值

getbit key offset

3) 获取指定范围内1的个数

bitcount key [start end]

4) Bitmaps之间的运算

bitop op destkey key [key ...]

5) 计算Bitmaps中第一个值为targetBit的偏移量

bitpos key targetBit [start] [end]

 

### HyperLogLog

> 不是新的数据结构，本质为字符串类型，是一种基数算法，可利用极小的内存空间完成独立总数的统计。

1. 添加 pfadd key element [element ...]
2. 计算独立用户数 pfcount key [key ...]
3. 合并 pfmerge destkey sourcekey [sourcekey ...]
4. 注意事项：
1. 只为了计算独立总数，不需要获取单个数据
2. 有一定的误差率（官方给出0.81%），极其节省内存空间

 

### 发布/订阅

> 基于“发布-订阅”模式的消息机制，发布者与订阅者不会直接通信。
>
> 发布者向指定频道（channel）发布消息，订阅者都可以收到消息。

1. 发布消息 publish channel mesage
2. 订阅消息 subscibe channel [channel ...]
1. 执行订阅后进入订阅状态，只能接收 subscibe/psubscribe/unsubscribe/punsubscribe
2. 新开启的订阅客户端无法接收频道之前的消息，因为Redis不会对已发布的消息做持久化
3. 取消订阅 unsubscribe channel [channel ...]
4. 按照模式订阅和取消订阅 psubscribe pattern [pattern ...]、punsubscribe pattern [pattern ...]
5. 查询订阅
1. 查看所有活跃的频道 pubsub channels [pattern]
2. 查看频道订阅数 pubsub numsub [channel ...]
3. 查看模式订阅数 pubsub numpat

 

### GEO

> Redis 3.2版本后支持，GEO，geographic的缩写，即地理信息。该类型，就是元素的二维坐标，在地图上就是经纬度。redis基于该类型，提供了经纬度设置，查询，范围查询，距离查询，经纬度hash等操作。
>
> 底层实现为set。
>
> 常用于实现诸如附近位置、摇一摇等依赖于地理位置信息的功能。
>
> longitude 经度
>
> latitude 纬度
>
> member 成员

1. 增加地理位置

geoadd key longitude latitude member [longitude latitude member ...]

2. 获取地理位置信息

geopos key member [member ...]

3. 获取两个地理位置间的距离

geodist key member1 member2 [unit]

unit 表示返回结果的单位，m:meters，km:kilometers，mi:miles 英里， ft:feet 尺

4. 获取指定位置范围内的地理信息集合 georadius/georadiusbymember

5. 获取geohash

geohash key member [member ...]

6. 删除地理位置信息

zrem key member