LeanCache 使用指南
LeanCache 是云引擎提供的托管 Redis,开发者可以在云引擎中使用 Redis 客户端类库连接,访问完整的 Redis 功能,更多其他托管数据库请查看 云引擎服务总览。
LeanCache 使用 Redis 提供了高性能、高可用的 Key-Value 内存存储,主要用作缓存数据的存储,也可以用作持久化数据的存储。LeanCache 采用主从架构的 高可用 配置,通过 AOF 和 RDB 进行数据的持久化,还提供了在不中断服务的情况下在线扩容的能力。
点击展开 LeanCache 的使用场景
- 某些数据量少,但是读写比例很高,比如某些应用的菜单可以通过后台调整,所有用户会频繁读取该信息。
- 需要同步锁或者队列处理,比如秒杀、抢红包等场景。
- 多个云引擎节点的协同和通信。
恰当使用 LeanCache 不仅可以极大地提高应用的服务性能,还能 降低成本,因为某些高频率的查询不需要走存储服务(存储服务按调用次数收费)。你可以在 leanengine-nodejs-demos 中找到一些有关 LeanCache 的示例:
- associated-data 缓存关联数据
- leaderboard 实现排行榜
- limited-stock-rush 实现秒杀抢购
- redlock 实现分布式锁
点击展开 LeanCache 高可用详情
每个 LeanCache 实例使用 Redis Master-Slave 主从热备,其下的多个观察节点每隔 1 秒钟观察一次主节点的状态。如果「主节点」最后一次有效响应在 5 秒之前,则该观察节点认为主节点失效。如果超过总数一半的观察节点发现主节点失效,则自动将「从节点」切换为主节点,并会有新的从节点启动重新组成主从热备。这个过程对应用完全透明,不需要修改连接字符串或者重启,整个切换过程应用只有几秒钟会出现访问中断。
与此同时,从节点还会以 AOF 方式 将数据持久化存储到可靠的中央文件中,每秒刷新一次。如果很不巧主从节点同时失效,则马上会有新的 Redis 节点启动,并从 AOF 文件恢复,完成后即可再次提供服务,并且会有新的从节点与之构成主从热备。
当一个实例中的主节点失效,而最新的数据没有同步到对应的从节点时,主从切换会造成这部分数据丢失。当主、从节点同时失效,未同步到从节点和从节点未刷新到磁盘 AOF 文件中的数据将会丢失。
创建和管理实例
开发者可以在 开发者中心 > 你的游戏 > 游戏服务 > 云服务 > 云引擎 > 数据库 > LeanCache (Redis) 页面创建和管理 LeanCache 实例。
创建实例
点击 创建实例 可在控制台中看到一些配置项:
- 实例名称 用于在云引擎中通过环境变量引用到该 LeanDB 实例,在账户下需唯一。
- 数据删除策略 内存用满时的删除策略,默认为
volatile-lru
,详见 数据删除策略。 - 实例容量 目前提供
128M
、256M
、512M
、1G
、2G
、4G
、8G
几种,代表不同的内存容量,是计费的基础。
在调整好规格后,可以在控制台上看到当前规格的价格。
点击展开 LeanCache 计费详情
LeanCache 按天进行扣费,使用时间不足一天也按一天计费,每天扣除前一天的费用。LeanCache 基于开发者选择的实例规格进行计费,与实际用量无关(即使创建后未使用也会计费)。各规格的价格可以在创建 LeanCache 时或价格页面查看,扣费记录可在开发者中心的账单中查看。
数据删除策略
详见 官方文档,下面是一个简单的概括:
noeviction
不删除,当内存满时,直接返回错误。allkeys-lru
优先删除最近最少使用的 key,以释放内存。volatile-lru
优先删除设定了过期时间的 key 中最近最少使用的 key,以释放内存。allkeys-random
随机删除一个 key,以释放内存。volatile-random
从设定了过期时间的 key 中随机删除一个,以释放内存。volatile-ttl
从设定了过期时间的 key 中删除最老的 key,以释放内存。
Redis 版本
目前 LeanCache 仅提供 Redis 6 版本。
在线扩容
你可以在线扩大(或者缩小)LeanCache 实例的最大内存容量。整个过程可能会持续一段时间,在此期间 LeanCache 会中断几秒钟进行切换,其他时间都正常提供服务。如果你的应用访问量较大的话,LeanCache 中断的这几秒可能会对你的云引擎实例产生较为明显的影响(例如内存增加),可以考虑将扩容安排在低峰时刻。
缩小容量之前,请务必确认现有数据体积小于目标容量,否则可能造成数据丢失。
管理共享
可以使用控制台上的「管理共享」功能将 LeanCache 实例共享给其他应用,被共享的应用的 LeanCache 页面可能看到这个实例,相关的环境变量也会出现在其他应用的云引擎中。
在云引擎中使用
LeanDB 所在的应用的云引擎在部署时,会被注入几个包含 Redis 连接信息的环境变量,包括:
REDIS_URL_<NAME>
其中 <NAME>
是你在创建 LeanDB 时为它指定的名字,如果你的 LeanDB 名为 MYRDB
的话,就会有名为 REDIS_URL_MYRDB
的环境变量。
- Node.js
- Python
- PHP
- Java
- .NET (C#)
首先添加相关依赖到云引擎应用中:
"dependencies": {
"ioredis": "^4.9.0"
}
然后可以使用下列代码获取 Redis 连接:(假定实例名称为 MYCACHE
)
const Redis = require("ioredis");
const client = new Redis(process.env["REDIS_URL_MYCACHE"]);
client.on("error", function (err) {
return console.error("redis err: ", err);
});
首先添加相关依赖到云引擎应用的 requirements.txt
中:
Flask>=0.10.1
leancloud-sdk>=1.0.9
...
redis
然后可以使用下列代码获取 Redis 连接:(假定实例名称为 MYCACHE
)
import os
import redis
r = redis.from_url(os.environ.get("REDIS_URL_MYCACHE"))
首先添加 redis 库的依赖,比如 predis:
composer require 'predis/predis:1.1.*'
然后在 PHP 应用中通过环境变量获取 Redis 地址并创建链接,如:(假定实例名称为 MYCACHE
)
use Predis;
$redis = new Predis\Client(getenv("REDIS_URL_MYCACHE"));
$redis->ping();
在 pom.xml
中添加 redis client 的依赖:
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>3.2.0</version>
</dependency>
并引入依赖:
import redis.clients.jedis.Jedis;
从环境变量中获取链接字符串,然后再创建 redis client 实例即可。(假定实例名称为 MYCACHE
)
String redisUrl = System.getenv("REDIS_URL_MYCACHE");
Jedis jedis = new Jedis(redisUrl);
jedis.set("foo", "bar");
String value = jedis.get("foo");
jedis.close();
并发请求较高的情况下可以考虑使用连接池:
public class RedisHelper {
private final JedisPool jedisPool;
public RedisHelper() {
// 创建应用时,先创建连接池;使用默认配置
jedisPool = new JedisPool(System.getenv("REDIS_URL_jedis_128m"));
}
// 使用;从连接池取出一个 jedis 连接使用
// 注意,使用完了之后,要调用返回的 jedis 对象的 close 方法返还连接。`jedis.close()`
public Jedis getJedis() {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
return jedis;
}
public void closePool() {
// 关闭应用时关闭连接池
jedisPool.close();
}
}
可以使用 StackExchange.Redis 里面构建的方式。
假设在控制台创建了一个名字叫做 dev
LeanCache 实例,如下代码将演示如何连接这个实例,并且存储、读取数据:
string host = Environment.GetEnvironmentVariable("REDIS_HOST_dev");
string port = Environment.GetEnvironmentVariable("REDIS_PORT_dev");
string user = Environment.GetEnvironmentVariable("REDIS_USER_dev");
string password = Environment.GetEnvironmentVariable("REDIS_PASSWORD_dev");
ConfigurationOptions config = new ConfigurationOptions {
EndPoints = {
{ host, int.Parse(port) }
},
User = user,
Password = password
};
ConnectionMultiplexer conn = ConnectionMultiplexer.Connect(config);
IDatabase db = conn.GetDatabase();
db.StringSet("foo", "bar");
var bar = db.StringGet("foo");
关于 ConnectionMultiplexer
的用法和相关文档请参阅:StackExchange.Redis,这个库是 .NET Core 环境中比较推荐的 Redis Client。
管理数据
除了在云引擎中通过编程的方式访问 LeanDB,我们还提供了用于进行管理、调试或一次性数据操作的方式。
使用命令行工具连接
使用 命令行工具 CLI 提供的 tds db shell
可以打开一个连接到云端 LeanDB 的交互式 shell,用于执行查询:
$ tds db shell mysqldb
Welcome to the MySQL monitor.
Your MySQL connection id is 3450564
Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.
mysql> use test
Database changed
mysql> insert into users set name = 'leancloud';
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)
mysql> select * from users;
+------+-----------+
| id | name |
+------+-----------+
| 1 | zhenzhen |
| 2 | leancloud |
+------+-----------+
2 rows in set (0.06 sec)
使用 tds db proxy
可以将云端 LeanDB 导出到本地的一个端口,供本地的程序或图形化的数据库客户端连接:
$ tds db proxy myredis
[INFO] Now, you can connect myredis via [redis-cli -h 127.0.0.1 -a hsdt9wIAuKcTZmpg -p 5678]
保持这个终端运行(不要关闭),就可以在本地的 5678 端口访问到云端的 LeanDB 了。你可以使用本地的 GUI 客户端来浏览操作云端的 LeanDB。在使用 tds up
进行开发测试时,也可以使用这个功能连接到云端的 LeanDB,设置环境变量(来自前面 tds db proxy
的输出):
export REDIS_URL_myredis=redis://default:hsdt9wIAuKcTZmpg@127.0.0.1:5678
tds db
命令访问云端 LeanDB 实例仅用于本地开发和测试,连接会偶尔断开(部分客户端可以自动重连),请不要用于生产环境。常见问题
在本地调试依赖 LeanCache 的应用
你可以 使用命令行工具连接 云端的 LeanCache 进行调试,或在本地安装 Redis:
- Mac 上运行
brew install redis
来安装 Redis,然后使用redis-server
启动服务。 - Debian/Ubuntu 上运行
apt-get install redis-server
- CentOS/RHEL 运行
yum install redis
- Windows 尚无官方支持,可以下载 微软的分支版本 安装包。
默认情况下,在本地运行时程序没有 LeanCache 的环境变量,因此会使用本地的 Redis 服务器地址。
// 在本地 process.env['REDIS_URL_<实例名称>'] 为 undefined,会连接默认的 127.0.0.1:6379
const client = new Redis(process.env["REDIS_URL_MYCACHE"]); // 假定实例名称为 MYCACHE
如果部署到预备或生产环境时遇到类似 redis err: Error: Redis connection to 127.0.0.1:6379 failed - connect ECONNREFUSED 127.0.0.1:6379
错误,请核实以上代码中 REDIS_URL_<实例名称>
这个环境变量的值是否替换正确,也可参考 在云引擎中使用(Node.js 环境) 的示例。
更详细的 Redis 操作说明请参考 Redis 官方文档。
与自建的 HashTable 相比较,LeanCache 有什么优势?
与自己在程序的全局作用域中维护一个 HashTable 相比,使用 LeanCache 的优势在于:
- 多实例之间的数据共享:云引擎支持多实例运行,自行维护的 HashTable 数据无法跨实例共享。
- 数据持久化存储:在程序重启或重新部署后数据不会丢失,Redis 会帮你完成数据持久化的工作。LeanCache 还会为你的 Redis 做热备,具有非常高的可靠性。
- 原子操作和性能:Redis 提供了常见的数据结构和大量原子操作,其文档中列出了每个操作符的时间复杂度,而自行实现的 HashTable 的性能则很大程度依赖于具体语言的实现。
报错:Redis connection gone from end event
LeanCache 或者任何网络程序都有可能出现连接闪断的问题,可能是因为网络波动,或是服务器负载、容量调整等等。这时只需要重建连接即可使用。而 Redis Client 一般都有断开重连的机制,未连接期间指令会保存到队列,待连接成功后再发送队列中的指令(Redis client library 便是如此实现)。所以如果这个错误偶尔发生,一般不会有什么问题;同时建议在应用中 增加 Redis 的 on error 事件处理。
如果这个错误频繁出现,那么很可能 LeanCache 节点处于非受控状态,请提交工单联系技术支持进行处理。
多实例
有些时候,你可能希望在一个应用里创建多个 LeanCache 实例:
- 需要存储的数据大于 8 GB:目前我们提供的实例最大容量为 8 GB。如果有大于此容量的数据,建议你创建多个实例,然后根据功能来划分,比如一个用来做持久化,另一个用来做缓存。
- 需要更高的性能:如果单实例的性能已经成为应用的瓶颈,你可以创建多个实例,然后在云引擎中同时连接,并自己决定 key 的分片策略,使请求分散到不同的实例来获得更高的性能。