透过源码看看Redis中如何计算QPS

Posted 2020-09-23 xiepaup

通常我们采集Redis的性能数据时，或者想要知道Redis当前的性能如何时，需要知道这个实例的QPS数据，那么这个QPS数据是如何计算的呢？我们都有哪些办法或者这个QPS ？

QPS顾名思义就是每秒执行的指令数，猜想Redis里边肯定是有个计数器来对每次执行的命令进行一次累计操作，通过这个思路不难想到INFO stats 输出中有个 输出项：total_commands_processed ,相信大部分情况下我们都是通过两次获取这个值，然后取一个差值求平均得到的。那么除了这种办法外，还有其他办法么？我们注意到 info stats 输出中还有一个叫：instantaneous_ops_per_sec 看起来像是和QPS一样的东西，不过它具体是什么，我们从源码上一看便知。

在server.c文件里边有个最核心的入口函数 Call(){ server.stat_numcommands++;} 这里会累加每次执行的命令数，而这个值正好就是我们调用INFO STATS 命令输出项 ：total_commands_processed 的值，而另外一个 instantaneous_ops_per_sec 是通过计算的来的，通过捌捌源代码我们可以知道如下信息：我们Redis-Server会每100ms执行一次采样统计，这个统计结果放入一个数组存放，当我们调用 INFO 命令时，其内部会调用函数：getInstantaneousMetric(STATS_METRIC_COMMAND)，而这个函数体如下所示：

#define STATS_METRIC_SAMPLES 16     /* Number of samples per metric. */
#define STATS_METRIC_COMMAND 0      /* Number of commands executed. */

/* Return the mean of all the samples. */
long long getInstantaneousMetric(int metric) {
    int j;
    long long sum = 0;

    for (j = 0; j < STATS_METRIC_SAMPLES; j++)
        sum += server.inst_metric[metric].samples[j];
    return sum / STATS_METRIC_SAMPLES;
}

而这个函数里边就是计算这个 ops 的方法，通过以上代码可知，instantaneous_ops_per_sec 实际上就是我们过去16个 100ms 周期内的平均QPS值。

通过以上分析，我们可以通过 instantaneous_ops_per_sec 来较为实时的获取当前的一个QPS情况，尤其是当我们对Redis实例数据采集周期比较长的时候，通过total_command_process 计算出来的有可能会被平均，而透过instantaneous_ops_per_sec 这个值得到的数据恰好反应了最近2s的运行情况。