使用JedisPool資源池操作Redis，並進行性能優化

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一、使用方法

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private volatile static JedisPool pool = null; //本地測試
private volatile static JedisSentinelPool sentinelPool = null;
private static GenericObjectPoolConfig config = null;
private static final int TIMEOUT = 10000; // 10秒

static {
    config = new JedisPoolConfig();
    config.setMaxTotal(500);
    // 控制一個pool最多有多少個狀態為idle(空閑的)的jedis實例。
    config.setMaxIdle(5);
    // 表示當borrow(引入)一個jedis實例時，最大的等待時間，如果超過等待時間，則直接拋出JedisConnectionException；
    config.setMaxWaitMillis(1000 * 60 * 1000);
    // 在borrow一個jedis實例時，是否提前進行validate操作；如果為true，則得到的jedis實例均是可用的；
    config.setTestOnBorrow(false);
}

public static void init(String host, int port, String password) {
    if(pool == null) {
        synchronized(RedisUtils.class) {
            if(pool == null) {
                pool = new JedisPool(config, checkNotNull(host), checkNotNull(port), TIMEOUT,checkNotNull(password));
            }
        }
    }
}

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//初始化調用

RedisUtils.init(host, port, password);

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//獲得 redis 資源 與 釋放 redis 資源

/**
 * 獲取jedis資源
 * 
 * @return
 */
public static Jedis getJedis() {
    Jedis jedis = null;
    try {
        if(pool != null) {
            jedis = pool.getResource();
        } else {
            jedis = sentinelPool.getResource();
        }
    } catch (Throwable t) {
        logger.error("", t);
    }
    return jedis;
}

/**
 * 歸還jedis資源
 * 
 * @param jedis
 */
@SuppressWarnings("deprecation")
public static void returnResource(Jedis jedis) {
    try {
        if(pool != null) {
            pool.returnResource(jedis);
        } else {
            sentinelPool.returnResource(jedis);
        }
    } catch (Throwable t) {
        logger.error("", t);
        if(pool != null) {
            pool.returnBrokenResource(jedis);
        } else {
            sentinelPool.returnBrokenResource(jedis);
        }
    }
}

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數據操作，可以使用 Pipeline 操作：

Pipeline pipeline = jedis.pipelined();

Response<Long> response = pipeline.sadd(key, member);
pipeline.expireAt(key, expireTime);

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二、參數說明

JedisPool保證資源在一個可控范圍內，並且提供了線程安全，但是一個合理的GenericObjectPoolConfig配置能為應用使用Redis保駕護航，下面將對它的一些重要參數進行說明和建議：

在當前環境下，Jedis連接就是資源，JedisPool管理的就是Jedis連接。

1. 資源設置和使用

序號	參數名	含義	默認值	使用建議
1	maxTotal	資源池中最大連接數	8	設置建議見下節
2	maxIdle	資源池允許最大空閑的連接數	8	設置建議見下節
3	minIdle	資源池確保最少空閑的連接數	0	設置建議見下節
4	blockWhenExhausted	當資源池用盡后，調用者是否要等待。只有當為true時，下面的maxWaitMillis才會生效	true	建議使用默認值
5	maxWaitMillis	當資源池連接用盡后，調用者的最大等待時間(單位為毫秒)	-1：表示永不超時	不建議使用默認值
6	testOnBorrow	向資源池借用連接時是否做連接有效性檢測(ping)，無效連接會被移除	false	業務量很大時候建議設置為false(多一次ping的開銷)。
7	testOnReturn	向資源池歸還連接時是否做連接有效性檢測(ping)，無效連接會被移除	false	業務量很大時候建議設置為false(多一次ping的開銷)。
8	jmxEnabled	是否開啟jmx監控，可用於監控	true	建議開啟，但應用本身也要開啟

2.空閑資源監測

空閑Jedis對象檢測，下面四個參數組合來完成，testWhileIdle是該功能的開關。

序號	參數名	含義	默認值	使用建議
1	testWhileIdle	是否開啟空閑資源監測	false	true
2	timeBetweenEvictionRunsMillis	空閑資源的檢測周期(單位為毫秒)	-1：不檢測	建議設置，周期自行選擇，也可以默認也可以使用下面JedisPoolConfig中的配置
3	minEvictableIdleTimeMillis	資源池中資源最小空閑時間(單位為毫秒)，達到此值后空閑資源將被移除	1000 60 30 = 30分鍾	可根據自身業務決定，大部分默認值即可，也可以考慮使用下面JeidsPoolConfig中的配置
4	numTestsPerEvictionRun	做空閑資源檢測時，每次的采樣數	3	可根據自身應用連接數進行微調,如果設置為-1，就是對所有連接做空閑監測

為了方便使用，Jedis提供了JedisPoolConfig，它本身繼承了GenericObjectPoolConfig設置了一些空閑監測設置

public class JedisPoolConfig extends GenericObjectPoolConfig {
  public JedisPoolConfig() {
    // defaults to make your life with connection pool easier :)
    setTestWhileIdle(true);
    //
    setMinEvictableIdleTimeMillis(60000);
    //
    setTimeBetweenEvictionRunsMillis(30000);
    setNumTestsPerEvictionRun(-1);
    }
}

所有默認值可以從org.apache.commons.pool2.impl.BaseObjectPoolConfig中看到。

三、資源池大小(maxTotal)、空閑(maxIdle minIdle)設置建議

1.maxTotal：最大連接數

實際上這個是一個很難回答的問題，考慮的因素比較多：

• 業務希望Redis並發量
• 客戶端執行命令時間
• Redis資源：例如 nodes(例如應用個數) * maxTotal 是不能超過redis的最大連接數。
• 資源開銷：例如雖然希望控制空閑連接，但是不希望因為連接池的頻繁釋放創建連接造成不必靠開銷。

以一個例子說明，假設:

• 一次命令時間（borrow|return resource + Jedis執行命令(含網絡) ）的平均耗時約為1ms，一個連接的QPS大約是1000
• 業務期望的QPS是50000

那么理論上需要的資源池大小是50000 / 1000 = 50個。但事實上這是個理論值，還要考慮到要比理論值預留一些資源，通常來講maxTotal可以比理論值大一些。

但這個值不是越大越好，一方面連接太多占用客戶端和服務端資源，另一方面對於Redis這種高QPS的服務器，一個大命令的阻塞即使設置再大資源池仍然會無濟於事。

2. maxIdle minIdle

maxIdle實際上才是業務需要的最大連接數，maxTotal是為了給出余量，所以maxIdle不要設置過小，否則會有new Jedis(新連接)開銷，而minIdle是為了控制空閑資源監測。

連接池的最佳性能是maxTotal = maxIdle ,這樣就避免連接池伸縮帶來的性能干擾。但是如果並發量不大或者maxTotal設置過高，會導致不必要的連接資源浪費。
可以根據實際總OPS和調用redis客戶端的規模整體評估每個節點所使用的連接池。

3.監控

實際上最靠譜的值是通過監控來得到“最佳值”的，可以考慮通過一些手段(例如jmx)實現監控，找到合理值。

四、常見問題

1.資源“不足"

redis.clients.jedis.exceptions.JedisConnectionException: Could not get a resource from the pool
…
Caused by: java.util.NoSuchElementException: Timeout waiting for idle object
at org.apache.commons.pool2.impl.GenericObjectPool.borrowObject(GenericObjectPool.java:449)

或者

redis.clients.jedis.exceptions.JedisConnectionException: Could not get a resource from the pool
…
Caused by: java.util.NoSuchElementException: Pool exhausted
at org.apache.commons.pool2.impl.GenericObjectPool.borrowObject(GenericObjectPool.java:464)

 

兩種情況均屬於無法從資源池獲取到資源，但第一種是超時，第二種是因為blockWhenExhausted為false根本就不等。

遇到此類異常，不要盲目的認為資源池不夠大，第三節已經進行了分析。具體原因可以排查：網絡、資源池參數設置、資源池監控(如果對jmx監控)、代碼(例如沒執行jedis.close())、慢查詢、DNS等問題。

具體可以參考該文章：https://www.atatech.org/articles/77799

2. 預熱JedisPool

由於一些原因(例如超時時間設置較小原因)，有的項目在啟動成功后會出現超時。JedisPool定義最大資源數、最小空閑資源數時，不會真的把Jedis連接放到池子里，第一次使用時，池子沒有資源使用，會new Jedis，使用后放到池子里，可能會有一定的時間開銷，所以也可以考慮在JedisPool定義后，為JedisPool提前進行預熱，例如以最小空閑數量為預熱數量

List<Jedis> minIdleJedisList = new ArrayList<Jedis>(jedisPoolConfig.getMinIdle());

for (int i = 0; i < jedisPoolConfig.getMinIdle(); i++) {
    Jedis jedis = null;
    try {
        jedis = pool.getResource();
        minIdleJedisList.add(jedis);
        jedis.ping();
    } catch (Exception e) {
        logger.error(e.getMessage(), e);
    } finally {
    }
}

for (int i = 0; i < jedisPoolConfig.getMinIdle(); i++) {
    Jedis jedis = null;
    try {
        jedis = minIdleJedisList.get(i);
        jedis.close();
    } catch (Exception e) {
        logger.error(e.getMessage(), e);
    } finally {
    
    }
}