高并发会话存储中 Redis 的最佳实践
Redis 是现代分布式应用中用于高并发、低延迟会话存储的首选。其内存特性和原子操作提供了传统数据库解决方案无法比拟的速度。
然而，如果将会话管理迁移到 Redis 时未进行正确配置，很快就会导致严重问题，包括内存耗尽、不可预测的应用行为和性能下降。在高并发环境中，有效地管理键过期时间 (Time-To-Live, 简称 TTL) 和仔细选择逐出策略至关重要。
本指南概述了将 Redis 作为健壮的会话存储，可靠且高效地使用所需的关键配置策略和最佳实践，确保即使在高负载下也能保持稳定性。
I. 建立健壮的内存管理
将 Redis 用于会话存储时，根本风险是内存膨胀。由于会话本质上是临时的，Redis 实例必须配置为优先考虑稳定性和自动化清理，而不是完全数据保留。
设置 maxmemory 限制
设置硬内存限制是唯一最重要的保障。如果未设置 maxmemory，Redis 将尝试使用所有可用 RAM，当会话量达到峰值时，可能导致宿主操作系统崩溃。
最佳实践： 始终将 maxmemory 设置为服务器可用 RAM 的大约 70-80%。这会为操作系统、Redis fork 操作（如果启用了持久化）以及潜在的开销预留内存。
# redis.conf setting
# Example for a server with 16GB RAM
maxmemory 12gb
选择最佳的逐出策略 (maxmemory-policy)
一旦达到内存限制，Redis 需要一个策略来自动删除键以释放空间。这由 maxmemory-policy 指令处理。对于易失性会话数据，优先处理设置了过期时间的键的策略是理想的。
A. volatile-lru (对设置了 TTL 的键使用最近最少使用算法)
这通常是会话存储的首选。它指示 Redis 只逐出那些已设置过期时间的键，使用最近最少使用 (LRU) 算法来决定首先删除哪个会话。由于 所有 会话键都应具有关联的 TTL，此策略专门针对易失性会话数据，而不会影响永久缓存数据。
B. allkeys-lru (对所有键使用最近最少使用算法)
如果您的 Redis 实例 专门 用于会话数据（并且未与永久应用缓存数据共享），allkeys-lru 是一个可行的替代方案。它将 LRU 算法应用于所有键，无论是否设置了 TTL。
| 策略 | 目标 | 会话的使用场景 |
|---|---|---|
volatile-lru |
已设置过期时间的键 | 当 Redis 同时存储临时会话和永久数据时，推荐使用。 |
allkeys-lru |
所有键 | 当 Redis 专门用于会话存储时可行。 |
noeviction |
无（写入失败） | 会话存储应完全避免，因为它会导致内存耗尽。 |
# redis.conf setting for session storage
maxmemory-policy volatile-lru
警告： 切勿仅仅依靠逐出策略来管理内存。会话必须始终配置应用程序定义的 TTL，作为主要的清理机制。逐出策略是应对意外流量高峰的重要二级防御措施。
II. 精通键过期时间 (Time-To-Live)
会话根据定义是临时的。每个会话键都必须分配一个 TTL。未能分配 TTL 是 Redis 会话存储中内存泄漏的主要原因。
1. 在创建时强制执行 TTL
始终在创建会话键时以原子方式设置 TTL。使用 SETEX 命令确保值和过期时间在一次操作中设置完成。这避免了键可能暂时存在而没有过期时间的竞态条件。
# Syntax: SETEX key seconds value
# Setting a session for 3600 seconds (1 hour)
SETEX user:session:abc12345 3600 "{"user_id": 123}"