面试题：如何优化Redis多选项执行顺序以提升性能监控指标

Question

假设在一个复杂的业务场景中，需要对Redis进行一系列的读、写、删除等操作，并且要保证高吞吐量和低响应时间。请设计一种优化多选项执行顺序的策略，并结合性能监控指标（如QPS、RT等）说明优化效果及原理。

Answer 1

优化多选项执行顺序的策略

1. 批量操作：
   • 尽量将多个读、写、删除等操作进行批量处理。例如，使用MGET、MSET等批量命令。这样可以减少客户端与Redis之间的网络交互次数，降低网络开销。
   • 对于删除操作，如果要删除多个键，可以使用DEL命令的多个参数形式，如DEL key1 key2 key3，而不是多次执行单个DEL操作。
2. 读写分离：
   • 如果业务允许，将读操作分配到从节点。Redis的主从复制机制使得从节点的数据与主节点基本保持一致，从节点可以承担大量的读请求，减轻主节点的压力，从而提高整体的吞吐量。
   • 对于写操作，仍然在主节点执行，以保证数据的一致性。同时，要注意主从同步的延迟问题，在一些对数据一致性要求极高的场景下，可能需要一些额外的机制来确保读操作读到最新的数据。
3. 操作优先级排序：
   • 对于响应时间敏感的操作（如读操作，尤其是一些实时性要求高的读请求），优先执行。可以通过设置操作队列，将读操作放到队列的较高优先级位置。
   • 写操作如果不是特别紧急（例如一些异步更新的数据），可以适当延迟执行，或者批量收集后再执行，以减少对读操作的影响。
   • 删除操作尽量安排在系统负载较低的时间段执行，因为删除大键值对可能会占用较多的Redis资源，影响其他操作的性能。

优化效果及原理

1. QPS（每秒查询率）提升：
   • 批量操作原理：通过减少网络交互次数，客户端可以在单位时间内发送更多的操作请求到Redis。例如，原本需要10次网络交互执行10个GET操作，使用MGET可能只需要1次网络交互，这样QPS会显著提升。
   • 读写分离原理：从节点分担读请求，使得整个系统能够处理更多的读操作，从而提高了QPS。假设主节点原本每秒能处理1000个读请求和100个写请求，将读操作分担到从节点后，主节点专注于写操作，从节点可以处理额外的读请求，整体系统的读QPS可能提升到2000甚至更高。
2. RT（响应时间）降低：
   • 批量操作原理：减少网络交互次数不仅提高了QPS，也降低了每次操作的响应时间。因为网络传输时间在整个操作时间中占比较大，减少网络交互，就减少了等待网络传输的时间，从而降低了RT。
   • 读写分离原理：读操作被分流到从节点，主节点压力减小，处理写操作和其他操作的速度加快，对于写操作以及一些必须在主节点执行的读操作，其响应时间会降低。同时，从节点专门处理读操作，也可以更高效地处理读请求，降低读操作的RT。
   • 操作优先级排序原理：将响应时间敏感的操作优先执行，确保这些操作能够快速得到处理，直接降低了这些操作的RT。例如，实时性要求高的读操作优先执行，其RT就不会因为等待其他低优先级操作（如延迟执行的写操作）而增加。