## 新生命Redis组件 `NewLife.Redis` 是一个Redis客户端组件，以高性能处理大数据实时计算为目标。 Redis协议基础实现Redis/RedisClient位于[X组件](https://github.com/NewLifeX/X)，本库为扩展实现，主要增加列表结构、哈希结构、队列等高级功能。 源码： https://github.com/NewLifeX/NewLife.Redis Nuget：NewLife.Redis --- ### 特性 * 在ZTO大数据实时计算广泛应用，200多个Redis实例稳定工作一年多，每天处理近1亿包裹数据，日均调用量80亿次 * 低延迟，Get/Set操作平均耗时200~600us（含往返网络通信） * 大吞吐，自带连接池，最大支持1000并发 * 高性能，支持二进制序列化 --- ### Redis经验分享 * 在Linux上多实例部署，实例个数等于处理器个数，各实例最大内存直接为本机物理内存，避免单个实例内存撑爆 * 把海量数据（10亿+）根据key哈希（Crc16/Crc32）存放在多个实例上，读写性能成倍增长 * 采用二进制序列化，而非常见Json序列化 * 合理设计每一对Key的Value大小，包括但不限于使用批量获取，原则是让每次网络包控制在1.4k字节附近，减少通信次数 * Redis客户端的Get/Set操作平均耗时200~600us（含往返网络通信），以此为参考评估网络环境和Redis客户端组件 * 使用管道Pipeline合并一批命令 * Redis的主要性能瓶颈是序列化、网络带宽和内存大小，滥用时处理器也会达到瓶颈 * 其它可查优化技巧 以上经验，源自于300多个实例4T以上空间一年多稳定工作的经验，并按照重要程度排了先后顺序，可根据场景需要酌情采用！ ## 新生命开源项目矩阵 各项目默认支持net4.5/net4.0/netstandard2.0 | 项目 | 年份 | 状态 | .NET Core | 说明 | | :--------------------------------------------------------------: | :---: | :----: | :-------: | -------------------------------------------------- | | 基础组件 | | | | 支撑其它中间件以及产品项目 | | [NewLife.Core](https://github.com/NewLifeX/X) | 2002 | 维护中 | √ | 算法、日志、网络、RPC、序列化、缓存、多线程 | | [XCode](https://github.com/NewLifeX/X) | 2005 | 维护中 | √ | 数据中间件，MySQL、SQLite、SqlServer、Oracle | | [NewLife.Net](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Net) | 2005 | 维护中 | √ | 网络库，千万级吞吐率，学习gRPC、Thrift | | [NewLife.Cube](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Cube) | 2010 | 维护中 | √ | Web魔方，权限基础框架，集成OAuth | | 中间件 | | | | 对接各知名中间件平台 | | [NewLife.Redis](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Redis) | 2017 | 维护中 | √ | Redis客户端，微秒级延迟，百亿级项目验证 | | [NewLife.RocketMQ](https://github.com/NewLifeX/NewLife.RocketMQ) | 2018 | 维护中 | √ | 支持Apache RocketMQ和阿里云消息队列 | | [NewLife.Thrift](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Thrift) | 2019 | 维护中 | √ | Thrift协议实现 | | [NewLife.Hive](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Hive) | 2019 | 维护中 | √ | 纯托管读写Hive，Hadoop数据仓库，基于Thrift协议 | | [NewLife.MQ](https://github.com/NewLifeX/NewLife.MQ) | 2016 | 维护中 | √ | 轻量级消息队列 | | [NoDb](https://github.com/NewLifeX/NoDb) | 2017 | 开发中 | √ | NoSQL数据库，百万级kv读写性能，持久化 | | [NewLife.Cache](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Cache) | 2018 | 维护中 | √ | 自定义缓存服务器 | | [NewLife.Ftp](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Ftp) | 2008 | 维护中 | √ | Ftp客户端实现 | | [NewLife.MySql](https://github.com/NewLifeX/NewLife.MySql) | 2018 | 开发中 | √ | MySql驱动 | | 产品平台 | | | | 产品平台级，编译部署即用，个性化自定义 | | [AntJob](https://github.com/NewLifeX/AntJob) | 2019 | 开发中 | √ | 蚂蚁调度系统，大数据实时计算平台 | | [Stardust](https://github.com/NewLifeX/Stardust) | 2018 | 开发中 | √ | 星尘，微服务平台，分布式平台 | | [XLink](https://github.com/NewLifeX/XLink) | 2016 | 维护中 | √ | 物联网云平台 | | [XProxy](https://github.com/NewLifeX/XProxy) | 2005 | 维护中 | √ | 产品级反向代理 | | [XScript](https://github.com/NewLifeX/XScript) | 2010 | 维护中 | × | C#脚本引擎 | | [NewLife.DNS](https://github.com/NewLifeX/NewLife.DNS) | 2011 | 维护中 | × | DNS代理服务器 | | [NewLife.CMX](https://github.com/NewLifeX/NewLife.CMX) | 2013 | 维护中 | × | 内容管理系统 | | [SmartOS](https://github.com/NewLifeX/SmartOS) | 2014 | 保密中 | C++11 | 嵌入式操作系统，完全独立自主，ARM Cortex-M芯片架构 | | [GitCandy](https://github.com/NewLifeX/GitCandy) | 2015 | 维护中 | × | Git管理系统 | | 其它 | | | | | | [XCoder](https://github.com/NewLifeX/XCoder) | 2006 | 维护中 | × | 码神工具，开发者必备 | | [XTemplate](https://github.com/NewLifeX/XTemplate) | 2008 | 维护中 | × | 模版引擎，T4(Text Template)语法 | | [X组件 .NET2.0](https://github.com/NewLifeX/X_NET20) | 2002 | 存档中 | .NET2.0 | 日志、网络、RPC、序列化、缓存、Windows服务、多线程 | | [X组件 .NET4.0](https://github.com/NewLifeX/X_NET40) | 2002 | 存档中 | .NET4.0 | 日志、网络、RPC、序列化、缓存、Windows服务、多线程 | --- ### 基础 Redis Redis实现标准协议以及基础字符串操作，完整实现由独立开源项目[NewLife.Redis](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Redis)提供。 采取连接池加同步阻塞架构，具有超低延迟（200~600us）以及超高吞吐量的特点。 在物流行业大数据实时计算中广泛应有，经过日均100亿次调用量验证。 ```csharp // 实例化Redis，默认端口6379可以省略，密码有两种写法 //var rds = Redis.Create("127.0.0.1", 7); var rds = Redis.Create("pass@127.0.0.1:6379", 7); //var rds = Redis.Create("server=127.0.0.1:6379;password=pass", 7); rds.Log = XTrace.Log; // 调试日志。正式使用时注释 ``` ### 基本操作 在基本操作之前，我们先做一些准备工作： + 新建控制台项目，并在入口函数开头加上 `XTrace.UseConsole();` ，这是为了方便查看调试日志 + 具体测试代码之前，需要加上前面MemoryCache或Redis的实例化代码 + 准备一个模型类User ```csharp class User { public String Name { get; set; } public DateTime CreateTime { get; set; } } ``` 添删改查： ```csharp var user = new User { Name = "NewLife", CreateTime = DateTime.Now }; rds.Set("user", user, 3600); var user2 = rds.Get<User>("user"); XTrace.WriteLine("Json: {0}", user2.ToJson()); XTrace.WriteLine("Json: {0}", rds.Get<String>("user")); if (rds.ContainsKey("user")) XTrace.WriteLine("存在！"); rds.Remove("user"); ``` 执行结果： ```csharp 14:14:25.990 1 N - SELECT 7 14:14:25.992 1 N - => OK 14:14:26.008 1 N - SETEX user 3600 [53] 14:14:26.021 1 N - => OK 14:14:26.042 1 N - GET user 14:14:26.048 1 N - => [53] 14:14:26.064 1 N - GET user 14:14:26.065 1 N - => [53] 14:14:26.066 1 N - Json: {"Name":"NewLife","CreateTime":"2018-09-25 14:14:25"} 14:14:26.067 1 N - EXISTS user 14:14:26.068 1 N - => 1 14:14:26.068 1 N - 存在！ 14:14:26.069 1 N - DEL user 14:14:26.070 1 N - => 1 ``` 保存复杂对象时，默认采用Json序列化，所以上面可以按字符串把结果取回来，发现正是Json字符串。 Redis的strings，实质上就是带有长度前缀的二进制数据，[53]表示一段53字节长度的二进制数据。 ### 集合操作 GetAll/SetAll 在Redis上是很常用的批量操作，同时获取或设置多个key，一般有10倍以上吞吐量。 批量操作： ```csharp var dic = new Dictionary<String, Object> { ["name"] = "NewLife", ["time"] = DateTime.Now, ["count"] = 1234 }; rds.SetAll(dic, 120); var vs = rds.GetAll<String>(dic.Keys); XTrace.WriteLine(vs.Join(",", e => $"{e.Key}={e.Value}")); ``` 执行结果： ```csharp MSET name NewLife time 2018-09-25 15:56:26 count 1234 => OK EXPIRE name 120 EXPIRE time 120 EXPIRE count 120 MGET name time count name=NewLife,time=2018-09-25 15:56:26,count=1234 ``` 集合操作里面还有 `GetList/GetDictionary/GetQueue/GetSet` 四个类型集合，分别代表Redis的列表、哈希、队列、Set集合等。 基础版Redis不支持这四个集合，完整版[NewLife.Redis](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Redis)支持，MemoryCache则直接支持。 ### 高级操作 + Add 添加，当key不存在时添加，已存在时返回false。 + Replace 替换，替换已有值为新值，返回旧值。 + Increment 累加，原子操作 + Decrement 递减，原子操作 高级操作： ```csharp var flag = rds.Add("count", 5678); XTrace.WriteLine(flag ? "Add成功" : "Add失败"); var ori = rds.Replace("count", 777); var count = rds.Get<Int32>("count"); XTrace.WriteLine("count由{0}替换为{1}", ori, count); rds.Increment("count", 11); var count2 = rds.Decrement("count", 10); XTrace.WriteLine("count={0}", count2); ``` 执行结果： ```csharp SETNX count 5678 => 0 Add失败 GETSET count 777 => 1234 GET count => 777 count由1234替换为777 INCRBY count 11 => 788 DECRBY count 10 => 778 count=778 ``` ### 性能测试 Bench 会分根据线程数分多组进行添删改压力测试。 rand 参数，是否随机产生key/value。 batch 批大小，分批执行读写操作，借助GetAll/SetAll进行优化。 Redis默认设置AutoPipeline=100，无分批时打开管道操作，对添删改优化。 ### Redis的兄弟姐妹 Redis实现ICache接口，它的孪生兄弟MemoryCache，内存缓存，千万级吞吐率。 各应用强烈建议使用ICache接口编码设计，小数据时使用MemoryCache实现； 数据增大（10万）以后，改用Redis实现，不需要修改业务代码。