基于Python项目的Redis缓存消耗内存数据简单分析(附详细操作步骤)

Posted ExplorerMan

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了基于Python项目的Redis缓存消耗内存数据简单分析(附详细操作步骤)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

目录

1 准备工作

2 具体实施

 

 


1 准备工作

什么是Redis?

Redis:一个高性能的key-value数据库。支持数据的持久化,可以将内存中的数据保存在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用;提供string、list、set、zset、hash等数据结构的存储,并支持数据的备份。

 

本文适合使用的场景:当一个项目中Redis缓存的数据量逐渐增大,Redis缓存的数据占用内存也会越来越大,而且其中有很多很可能是价值不大的数据。由于Redis是一个key-value数据库,所以对其中的数据进行分析没有mysql数据库那么直观。那么此时,我们需要寻找工具来分析Redis缓存中的哪些数据占用内存比较大,并结合项目实际的情况来分析这些数据存储的价值如何?从而作出具体删减数据的方案,来解放服务器端宝贵的内存资源。

 

本文需要采用的工具:Rdbtools和MySQL。

Rdbtools:使用Python语言编写的,可以解析Redis的dump.rdb文件。此外,提供以下工具:

(1)跨所有数据库和密钥生成数据的内存报告

(2)将dump文件转换为JSON

(3)使用标准diff工具比较两个dump文件

具体源码GitHub链接:https://github.com/sripathikrishnan/redis-rdb-tools/

 

MySQL:一种开源且比较轻量级的关系型数据库。本文使用Rdbtools解析出Redis的dump.rdb文件并生成内存报告*.csv文件(PS:下文操作文件为result_facelive_hot.csv),然后把该文件导入到MySQL数据库中,最后通过编写具体的SQL语句脚本生成想要的数据分析结果的*.csv文件(PS:下文SQL脚本中生成的文件名为redis_key_storage.csv)。

 

 


2 具体实施

Rdbtools工具在以下操作,需要Python2.7或者Python3.6等版本环境的支持。

(1)找到本机项目使用Redis生成的dump.rdb文件具体所在地址。(PS:本文操作的项目是一个基于Django框架,部署在Ubuntu系统上,所以相关命令都是该系统下的实际操作,其它环境基本类似,就不作介绍)

sudo find / -name \'*.rdb\'

运行上述命令后,即可看到本机上所有以.rdb为后缀文件的所有具体地址,然后根据项目实际情况,找到具体地址。例如,本文找到的地址:

/home/facelive/redis/data/hot/dump.rdb  

PS:有的项目,使用Redis时,会把默认的dump.rdb文件进行了重新命名,例如命名为db-dump.rdb文件。那么此时如何判定具体命名呢?

可以查看项目使用Redis数据库的redis.conf文件内容,并结合以下命令:

cat -n redis.conf |grep "dbfilename"

即可查看具体的文件名。

(2)使用Rdbtools生成项目中使用Redis的内存使用的*.csv文件

此处需要项目先安装Rdbtools工具,项目且是基于Python环境。激活项目的虚拟环境,输入命令:

pip install rdbtools python-lzf

(3)安装完成后,即可在项目的虚拟环境中使用rdb命令。此处本文生成内存报告的命令如下:

rdb -c memory /home/facelive/redis/data/hot/dump.rdb > ~/result_facelive_hot.csv   

生成的result_facelive_hot.csv文件会存放在服务器环境根目录。此时,可以从服务器把生成的文件复制到本地,具体操作命令参考:

sudo scp facelive@188.100.10.10:/home/facelive/result_facelive_hot.csv .  # 从服务器复制远程文件到本地当前所在根目录,这里的ip是我自己随便写的噢

然后在本地打开result_facelive_hot.csv文件,结果如下(以下截图结果是在Windows环境下打开的噢):

 

可以看到该表中有database(对应的数据库)、type(缓存的类型)、key(缓存的key名称)、size_in_bytes(该key具体占用内存大小,这是本文数据分析的核心数据)、encoding(缓存key的编码)、num_elements和len_larget_element六列数据。

(4)把result_facelive_hot.csv导入到MySQL数据库,进行数据分析

首先,选定本地MySQL数据库中某一已经创建好的数据库,并在该数据库中创建一个名称为redis_hot的表(PS:具体表名可随意定)

创建表的SQL语句:

复制代码
DROP TABLE IF EXISTS `redis_hot`;

CREATE TABLE `redis_hot` (

  `database` int(11) DEFAULT NULL,

  `type` varchar(100) DEFAULT NULL,

  `key` varchar(200) DEFAULT NULL,

  `size_in_bytes` int(11) DEFAULT NULL,

  `encoding` varchar(255) DEFAULT NULL,

  `num_elements` int(11) DEFAULT NULL,

  `len_largest_element` int(11) DEFAULT NULL

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; 
复制代码

创建好redis_hot表后,我们开始使用Navicat工具来进行数据导入工作。

 

PS:此处也可以使用脚本来完成具体数据写入,使用脚本命令的好处是,当导入的CSV文件过大,即数据量很大的时候,使用Navicat客户端会假死,导致数据压根就无法导入,但是脚本可以正常一键导入,不会出现问题。不过以下的使用Navaicat的方法还是可以参考一下。具体脚本代码如下:

复制代码
create database if not exists facelive_redis default character set \'utf8\';

use facelive_redis;

DROP TABLE IF EXISTS `redis_hot`;
CREATE TABLE `redis_hot` (
  `database` int(11) DEFAULT NULL,
  `type` varchar(100) DEFAULT NULL,
  `key` varchar(200) DEFAULT NULL,
  `size_in_bytes` int(11) DEFAULT NULL,
  `encoding` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `num_elements` int(11) DEFAULT NULL,
  `len_largest_element` int(11) DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

load data local infile \'~/facelive_redis/result_facelive_hot.csv\'  # 此处修改为自己文件保存的具体实际地址即可
into table redis_hot character set gb2312
fields terminated by \',\' optionally enclosed by \'"\' escaped by \'"\'
lines terminated by \'\\n\';
复制代码

 

以下操作是在Windows环境下进行,其它环境使用Navicat可视化工具,操作步骤基本类似。

首先,使用Navicat打开本地数据库,找到刚刚创建的redis_hot表,鼠标点击右键,选择导入向导,具体流程如下:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

数据导入完成后,下面正式开始编写SQL查询脚本,生成具体所需分析结果数据。

此处需要分析的数据:

(1)每一种key所在用的总内存大小(size_in_bytes_sum)

(2)每一种key的总数(PS:因为有的key设计是前缀+用户id,这样的情况都属于一种key)(record_count)

(3)每一种key所在数据库(database)

(4)每一种key的数据类型(type)

(5)每一种key的编码类型(encoding)

(6)每一种key的名称(key)

(7)每一种key占用的平均内存大小(size_in_bytes_avg)

 

使用的SQL脚本代码如下:

复制代码
# core_user
SELECT ANY_VALUE(`database`) as `database`, ANY_VALUE(type) as type, ANY_VALUE(`key`) as `key`, ANY_VALUE(encoding) as encoding, count(`database`) as record_count, SUM(size_in_bytes) as size_in_bytes_sum, AVG(size_in_bytes) as size_in_bytes_avg FROM redis_hot WHERE `key` LIKE \'user_verify_code_%\'
UNION SELECT ANY_VALUE(`database`) as `database`, ANY_VALUE(type) as type, ANY_VALUE(`key`) as `key`, ANY_VALUE(encoding) as encoding, count(`database`) as record_count, SUM(size_in_bytes) as size_in_bytes_sum, AVG(size_in_bytes) as size_in_bytes_avg FROM redis_hot WHERE `key` LIKE \'robot_id_list%\'
UNION ... # 此处是使用连接(UNION)查询,每一个`SELECT`查询代表一个`key`信息,所以后续项目中`key`跟新时,也需要在本文件中写入一个新的连接查询 ... # 指定的数据中查询`key`不存在,则最后统一返回一条全是0的数据,相当于过滤作用

 

/* 此处可以继续使用UNION来并查其他名称的key具体分析数据,下面一行代码是生成redis_key_storage.csv文件,如果注释掉,就可以直接在Navicat查询界面查看具体查询结果 */ 

into outfile \'E:/redis_key_storage.csv\' fields terminated by \',\'
optionally enclosed by \'"\' lines terminated by \'\\r\\n\';
# 其中可以修改具体文件保存地址(此处文件保存地址:\'E:/redis_key_storage.csv\')
复制代码

最终得到的结果数据如下:

 

好啦,介绍这里就结束了,希望能对观看本文的同学有所帮助~

 

 


参考资料:

1.使用代码完成csv文件导入Mysql(https://blog.csdn.net/quiet_girl/article/details/71436108)

2.使用rdbtools工具来解析redis dump.rdb文件及内存使用量(http://www.ywnds.com/?p=8441)

3.MySQL必知必会:组合查询(Union)(https://segmentfault.com/a/1190000007926959)

 

 

 

每天一小步,成就一大步

以上是关于基于Python项目的Redis缓存消耗内存数据简单分析(附详细操作步骤)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

基于Python项目的Redis缓存消耗内存数据简单分析(附详细操作步骤)

基于内存的类似redis的缓存方法

redis缓存

缓存数据库Redis之三:内存淘汰策略及优化

缓存数据库Redis之三:内存淘汰策略及优化

缓存数据库Redis之三:内存淘汰策略及优化