排查和解决 Redis 变慢这个问题的方法：https://mp.weixin.qq.com/s/Qc4t_-_pL4w8VlSoJhRDcg
1、使用复杂度过高的命令（例如SORT/SUION/ZUNIONSTORE/KEYS），或一次查询全量数据（例如LRANGE key 0 N，但N很大）
分析：a) 查看slowlog是否存在这些命令 b) Redis进程CPU使用率是否飙升（聚合运算命令导致）
解决：a) 不使用复杂度过高的命令，或用其他方式代替实现（放在客户端做） b) 数据尽量分批查询（LRANGE key 0 N，建议N<=100，查询全量数据建议使用HSCAN/SSCAN/ZSCAN）
2、操作bigkey
分析：a) slowlog出现很多SET/DELETE变慢命令（bigkey分配内存和释放内存变慢） b) 使用redis-cli -h port --bigkeys扫描出很多bigkey
解决：a) 优化业务，避免存储bigkey b) Redis 4.0+可开启lazy-free机制
3、大量key集中过期
分析：a) 业务使用EXPIREAT/PEXPIREAT命令 b) Redis info中的expired_keys指标短期突增
解决：a) 优化业务，过期增加随机时间，把时间打散，减轻删除过期key的压力 b) 运维层面，监控expired_keys指标，有短期突增及时报警排查
4、Redis内存达到maxmemory
分析：a) 实例内存达到maxmemory，且写入量大，淘汰key压力变大 b) Redis info中的evicted_keys指标短期突增
解决：a) 业务层面，根据情况调整淘汰策略（随机比LRU快） b) 运维层面，监控evicted_keys指标，有短期突增及时报警 c) 集群扩容，多个实例减轻淘汰key的压力
5、大量短连接请求
分析：Redis处理大量短连接请求，TCP三次握手和四次挥手也会增加耗时
解决：使用长连接操作Redis
6、当 Redis 实例的数据量大时，生成RDB和AOF重写fork耗时严重
分析：a) Redis变慢只发生在生成RDB和AOF重写期间 b) 实例占用内存越大，fork拷贝内存页表越久 c) Redis info中latest_fork_usec耗时变长
解决：a) 实例尽量小 b) Redis尽量部署在物理机上 c) 优化备份策略（例如低峰期备份） d) 合理配置repl-backlog和slave client-output-buffer-limit，避免主从全量同步 e) 视情况考虑关闭AOF f) 监控latest_fork_usec耗时是否变长
7、AOF 的写回策略为 always，导致每个操作都要同步刷回磁盘；
分析：磁盘IO负载变高
解决：a) 使用everysec机制 b) 丢失数据不敏感的业务不开启AOF
8、Redis 实例运行机器的内存不足，导致 swap 发生
分析：a) 所有请求全部开始变慢 b) slowlog大量慢日志 c) 查看Redis进程是否使用到了Swap
解决：a) 增加机器内存 b) 集群扩容 c) Swap使用时监控报警
9、进程绑定CPU不合理
分析：a) Redis进程只绑定一个CPU逻辑核 b) NUMA架构下，网络中断处理程序和Redis进程没有绑定在同一个Socket下
解决：a) Redis进程绑定多个CPU逻辑核 b) 网络中断处理程序和Redis进程绑定在同一个Socket下
10、开启透明大页机制
分析：生成RDB和AOF重写期间，主线程处理写请求耗时变长（拷贝内存副本耗时变长）
解决：关闭透明大页机制
11、网卡负载过高
分析：a) TCP/IP层延迟变大，丢包重传变多 b) 是否存在流量过大的实例占满带宽
解决：a) 机器网络资源监控，负载过高及时报警 b) 提前规划部署策略，访问量大的实例隔离部署

总之，Redis的性能与CPU、内存、网络、磁盘都息息相关，任何一处发生问题，都会影响到Redis的性能。

Redis在做Rehash时，SCAN会不会漏key或返回重复的key。
在使用SCAN命令时，不会漏key，但可能会得到重复的key，这主要和Redis的Rehash机制有关。
Redis的所有key存在一个全局的哈希表中，如果存入的key慢慢变多，在达到一定阈值后，为了避免哈希冲突导致查询效率降低，这个哈希表会进行扩容。与之对应的，key数量逐渐变少时，这个哈希表会缩容以节省空间。
1、为什么不会漏key？Redis在SCAN遍历全局哈希表时，采用高位进位法（Redis中好玩的算法-高位进位法）的方式遍历哈希桶，当哈希表扩容后，通过这种算法遍历，旧哈希表中的数据映射到新哈希表，依旧会保留原来的先后顺序，这样就可以保证遍历时不会遗漏也不会重复。

2、为什么SCAN会得到重复的key？这个情况主要发生在哈希表缩容。已经遍历过的哈希桶在缩容时，会映射到新哈希表没有遍历到的位置，所以继续遍历就会对同一个key返回多次。

swap机制
内存 swap 是操作系统里将内存数据在内存和磁盘间来回换入和换出的机制，涉及到磁盘的读写，所以，一旦触发 swap，无论是被换入数据的进程，还是被换出数据的进程，其性能都会受到慢速磁盘读写的影响。（通常，触发 swap 的原因主要是物理机器内存不足）
Redis 是内存数据库，内存操作非常频繁，所以，操作系统的内存机制会直接影响到 Redis 的处理效率。比如说，如果 Redis 的内存不够用了，操作系统会启动 swap 机制，这就会直接拖慢 Redis。

Huge page
Huge page对提升TLB命中率比较友好，因为在相同的内存容量下，使用huge page可以减少页表项，TLB就可以缓存更多的页表项，能减少TLB miss的开销。
但是，这个机制对于Redis这种喜欢用fork的系统来说，的确不太友好，尤其是在Redis的写入请求比较多的情况下。因为fork后，父进程修改数据采用写时复制，复制的粒度为一个内存页。如果只是修改一个256B的数据，父进程需要读原来的内存页，然后再映射到新的物理地址写入。一读一写会造成读写放大。如果内存页越大（例如2MB的大页），那么读写放大也就越严重，对Redis性能造成影响。（Redis 就会采用写时复制机制，也就是说，一旦有数据要被修改，Redis 并不会直接修改内存中的数据，而是将这些数据拷贝一份，然后再进行修改。）
Huge page在实际使用Redis时是建议关掉的。

碎片清理
内存分配器策略是内因（分配的内存空间一般都会比申请的空间大一些，减少分配次数），而 Redis 的负载属于外因，包括了大小不一的键值对和键值对修改删除带来的内存空间变化。
如何识别和处理 Redis 内存碎片：info memory 命令，可以帮助你查看碎片率的情况；
碎片率阈值可以帮忙你有效地判断是否要进行碎片清理了；（mem_fragmentation_ratio 的指标，它表示的就是 Redis 当前的内存碎片率，大于 1.5 。这表明内存碎片率已经超过了 50%。一般情况下，这个时候，我们就需要采取一些措施来降低内存碎片率了。）
mem_fragmentation_ratio = used_memory_rss/ used_memory
used_memory_rss 是操作系统实际分配给 Redis 的物理内存空间，里面就包含了碎片；
used_memory 是 Redis 为了保存数据实际申请使用的空间

Redis 启用自动内存碎片清理可以通过以下参数避免造成延迟。

active-defrag-ignore-bytes 100mb：表示内存碎片的字节数达到 100MB 时，开始清理；
active-defrag-threshold-lower 10：表示内存碎片空间占操作系统分配给 Redis 的总空间比例达到 10% 时，开始清理。
active-defrag-cycle-min 25： 表示自动清理过程所用 CPU 时间的比例不低于 25%，保证清理能正常开展；
active-defrag-cycle-max 75：表示自动清理过程所用 CPU 时间的比例不高于 75%，一旦超过，就停止清理，从而避免在清理时，大量的内存拷贝阻塞 Redis，导致响应延迟升高。

缓冲区
用一块内存空间来暂时存放命令数据，以免出现因为数据和命令的处理速度慢于发送速度而导致的数据丢失和性能问题。
按照缓冲区的用途，分成了客户端的输入和输出缓冲区，以及主从集群中主节点上的复制缓冲区和复制积压缓冲区（repl_backlog_buffer）。
没有缓冲区，就好比一个个工人搬运货物到目的地，每个工人不仅成本高，而且运输效率低。而有了缓冲区后，相当于把这些货物先装到一个集装箱里，然后以集装箱为单位，开车运送到目的地，这样既降低了成本，又提高了运输效率。

复制缓存区

复制积压缓冲区

从本质上看，缓冲区溢出，无非就是三个原因：命令数据发送过快过大；命令数据处理较慢；缓冲区空间过小。明白了这个，我们就可以有针对性地拿出应对策略了。
1，针对命令数据发送过快过大的问题，对于普通客户端来说可以避免 bigkey，而对于复制缓冲区来说，就是避免过大的 RDB 文件。
2，针对命令数据处理较慢的问题，解决方案就是减少 Redis 主线程上的阻塞操作，例如使用异步的删除操作。
3，针对缓冲区空间过小的问题，解决方案就是使用 client-output-buffer-limit 配置项设置合理的输出缓冲区、复制缓冲区和复制积压缓冲区大小。当然，我们不要忘了，输入缓冲区的大小默认是固定的，我们无法通过配置来修改它，除非直接去修改 Redis 源码

客户端与redis服务端之前采用缓冲区好处？
1，使用Pipeline时，客户端先把一批命令暂存到buffer中，然后一次性把buffer中的命令发送到服务端，服务端处理多个命令后批量返回结果，这样做的好处是可以减少来回网络IO的次数，降低延迟，提高访问性能。当然，Redis服务端的buffer内存也会相应增长，可以控制好Pipeline命令的数量防止buffer超限。
2，在应用 Redis 主从集群时，主从节点进行故障切换是需要一定时间的，此时，主节点无法服务外来请求。如果客户端有缓冲区暂存请求，那么，客户端仍然可以正常接收业务应用的请求，这就可以避免直接给应用返回无法服务的错误。

如何排查阻塞的命令和 bigkey
1，阻塞的命令，可以采用慢查询日志；
slowlog-log-slower-than：这个参数表示，慢查询日志对执行时间大于多少微秒的命令进行记录。
slowlog-max-len：这个参数表示，慢查询日志最多能记录多少条命令记录。
2，关于 bigkey 排查，可以采用 rdb-tools 工具。

1. 它是对 rdb 进行分析的，不会对 redis 有影响。
2. 它的分析结果比较丰富： key 类型，元素数量，总字节长度，最大元素字节长度，过期时间等等

热点数据
而数据访问倾斜的主要原因就是有热点数据存在，导致大量访问请求集中到了热点数据所在的实例上。
只读热点数据的话可以把热点数据复制多份，在每一个数据副本的 key 中增加一个随机前缀，让它和其它副本数据不会被映射到同一个 Slot 中。分散访问压力。
对于有读有写的热点数据，我们就要给实例本身增加资源了，例如使用配置更高的机器，来应对大量的访问压力。

秒杀
1，前端静态页面的设计。秒杀页面上能静态化处理的页面元素，我们都要尽量静态化，这样可以充分利用 CDN 或浏览器缓存服务秒杀开始前的请求。
2，请求拦截和流控。在秒杀系统的接入层，对恶意请求进行拦截，避免对系统的恶意攻击，例如使用黑名单禁止恶意 IP 进行访问。如果 Redis 实例的访问压力过大，为了避免实例崩溃，我们也需要在接入层进行限流，控制进入秒杀系统的请求数量。
3，库存信息过期时间处理。Redis 中保存的库存信息其实是数据库的缓存，为了避免缓存击穿问题，我们不要给库存信息设置过期时间。
直接在 Redis 中进行库存扣减。为了避免请求查询到旧的库存值，库存查验和库存扣减这两个操作需要保证原子性。（LUA或基于分布式锁）
4，数据库订单异常处理。如果数据库没能成功处理订单，可以增加订单重试功能，保证订单最终能被成功处理。

利用的技术可以是：
1，大部分逻辑在web层
2，nginx限流
3，web限流器实现方案优化：令牌桶算法处理
4，hystrix降级，当秒杀库存已秒完，降级到指定接口，不再执行redis操作或者生成js文件，nginx直接访问该文件缓存积极加载
5，使用库存组件，利用lua脚本，减少redis连接次数同时保证原子性