05-内存管理和优化-最佳实践

最佳实践就是分享一下平时遇到的一些好案例,或者从前面的原理导出的一些结论。首先,最重要的就是选择正确的数据类型,主要以满足业务,性能和场景为优先考量。一般数据量不大的业务,没必要花很大的精力;但是对一些主要业务,就需要做比较细致的优化。如STRING类型对象可以考虑使用整数,如果是浮点型,就改成整数,Id等的值可以考虑用整数而不是字符串,小整数多的时候考虑使用LRU无关逐出策略等。对于数据量大,比较重要,需要做深入优化业务,还可以充分利用压缩列表,平均来说有5倍的压缩比。




这里举个官网上的例子,在存Key - Value的时候,以object后面加一个整数作为ID,整个数据库里可能都是这种类型的数据,量又特别大,想对它优化的时候,比较通用的优化方法就是取模,相同前缀的Key单独做hash。整个db空间相当于一个大的哈希表,这样就把本来分配给整个db空间的Key,按照不同的前缀分成小的哈希表,每个哈希表里面保证数据比较小,那这个哈希表就会用压缩列表来保存。


Redis里其实有7种数据类型,另外2种是普通的String,独立出来用于特定场合,它是效率非常高且有用的一种方式。




第一个是位图Bitmap,它存储起来实际上就是字符串,最大可以是512M,当用一些读写的位操作函数操作时,位操作很快。其原理是,若统计一个网站的UV,用来访问的用户的ID做标识。其好处是节省空间。如果按传统的集合方式实现,则内存占用大,且难以合并。如果每天的用户访问都做了集合,那么统计一周内的访问,做集合的并集操作,比较占时间。而用bitmap只需将每天的字符串按位与,计算较快。比如要统计用户每天有没有访问网站,1000万个用户实际上只需要430M,用集合会很大。若统计UV,一亿两千八百万用户做位操作基本上也是几百毫秒。 Bitmap需要注意的问题是,字符串的最大长度是用户的ID指定,用户的ID是多少,就把bitmap的相应位设为1,因此如果ID取的很大,而用户量很少,Bitmap很稀疏的话,相比集合并不能体现其优势。而且大的bit位一次分配会导致setbit时间过长。那么,需要合理的进行bit位的压缩,可以用相对值不用绝对值,按位分开成多个Bitmap,每10000个用户单独用一个bitmap,存相对值;再或者用哈希函数映射成定长的ID如64位等。


第二是HyperLogLog,它是一个算法,和日志没关系,用于计数统计,操作很快,最大空间占用12K,可以记2^64个数据,误差只有0.81%。也就是说,要追求准确,就用Bitmap,但是有些业务允许有一些误差,可以使用HyperLogLog。HyperLogLog就是用来统计位有没有记成1,不管IP是多少,只要12K 的内存就够了。如果用集合,一百万个IP,64字节,一年的数据可能就要5.4G,1亿个IP,一年就要540G,HyperLogLog只要4M就可以。




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