JedisPool资源池优化

缺乏、安全感 2022-05-08 08:14 215阅读 0赞

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### 背景 ###

合理的JedisPool资源池参数设置能为业务使用Redis保驾护航，本文将对JedisPool的使用、资源池的参数进行详细说明，最后给出“最合理”配置。

### 一、使用方法 ###

以官方的2.9.0为例子([Jedis Release][])，Maven依赖如下：

<dependency>
        <groupId>redis.clients</groupId>
        <artifactId>jedis</artifactId>
        <version>2.9.0</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>

Jedis使用apache commons-pool2对Jedis资源池进行管理，所以在定义JedisPool时一个很重要的参数就是资源池GenericObjectPoolConfig，使用方式如下，其中有很多资源管理和使用的参数(具体看第二节)

**注意：后面会提到建议用JedisPoolConfig代替GenericObjectPoolConfig**

GenericObjectPoolConfig jedisPoolConfig = new GenericObjectPoolConfig();
    jedisPoolConfig.setMaxTotal(..);
    jedisPoolConfig.setMaxIdle(..);
    jedisPoolConfig.setMinIdle(..);
    jedisPoolConfig.setMaxWaitMillis(..);
    ...

JedisPool的初始化如下：

// redisHost和redisPort是实例的IP和端口
    // redisPassword是实例的密码
    // timeout，这里既是连接超时又是读写超时，从Jedis 2.8开始有区分connectionTimeout和soTimeout的构造函数
    
    JedisPool jedisPool = new JedisPool(jedisPoolConfig, redisHost, redisPort, timeout, redisPassword);
    执行命令如下：
    Jedis jedis = null;
    try {
        jedis = jedisPool.getResource();
        //具体的命令
        jedis.executeCommand()
    } catch (Exception e) {
        logger.error(e.getMessage(), e);
    } finally {
        //注意这里不是关闭连接，在JedisPool模式下，Jedis会被归还给资源池。
        if (jedis != null) 
            jedis.close();
    }

### 二、参数说明 ###

JedisPool保证资源在一个可控范围内，并且提供了线程安全，但是一个合理的GenericObjectPoolConfig配置能为应用使用Redis保驾护航，下面将对它的一些重要参数进行说明和建议：

在当前环境下，Jedis连接就是资源，JedisPool管理的就是Jedis连接。

1. 资源设置和使用

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>序号</th> 
   <th>参数名</th> 
   <th>含义</th> 
   <th>默认值</th> 
   <th>使用建议</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>maxTotal</td> 
   <td>资源池中最大连接数</td> 
   <td>8</td> 
   <td>设置建议见下节</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>maxIdle</td> 
   <td>资源池允许最大空闲的连接数</td> 
   <td>8</td> 
   <td>设置建议见下节</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>minIdle</td> 
   <td>资源池确保最少空闲的连接数</td> 
   <td>0</td> 
   <td>设置建议见下节</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td>blockWhenExhausted</td> 
   <td>当资源池用尽后，调用者是否要等待。只有当为true时，下面的maxWaitMillis才会生效</td> 
   <td>true</td> 
   <td>建议使用默认值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5</td> 
   <td>maxWaitMillis</td> 
   <td>当资源池连接用尽后，调用者的最大等待时间(单位为毫秒)</td> 
   <td>-1：表示永不超时</td> 
   <td>不建议使用默认值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>6</td> 
   <td>testOnBorrow</td> 
   <td>向资源池借用连接时是否做连接有效性检测(ping)，无效连接会被移除</td> 
   <td>false</td> 
   <td>业务量很大时候建议设置为false(多一次ping的开销)。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>7</td> 
   <td>testOnReturn</td> 
   <td>向资源池归还连接时是否做连接有效性检测(ping)，无效连接会被移除</td> 
   <td>false</td> 
   <td>业务量很大时候建议设置为false(多一次ping的开销)。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>8</td> 
   <td>jmxEnabled</td> 
   <td>是否开启jmx监控，可用于监控</td> 
   <td>true</td> 
   <td>建议开启，但应用本身也要开启</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

2.空闲资源监测

空闲Jedis对象检测，下面四个参数组合来完成，testWhileIdle是该功能的开关。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>序号</th> 
   <th>参数名</th> 
   <th>含义</th> 
   <th>默认值</th> 
   <th>使用建议</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>testWhileIdle</td> 
   <td>是否开启空闲资源监测</td> 
   <td>false</td> 
   <td>true</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>timeBetweenEvictionRunsMillis</td> 
   <td>空闲资源的检测周期(单位为毫秒)</td> 
   <td>-1：不检测</td> 
   <td>建议设置，周期自行选择，也可以默认也可以使用下面JedisPoolConfig中的配置</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>minEvictableIdleTimeMillis</td> 
   <td>资源池中资源最小空闲时间(单位为毫秒)，达到此值后空闲资源将被移除</td> 
   <td>1000<em>60&nbsp;</em>30 = 30分钟</td> 
   <td>可根据自身业务决定，大部分默认值即可，也可以考虑使用下面JeidsPoolConfig中的配置</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td>numTestsPerEvictionRun</td> 
   <td>做空闲资源检测时，每次的采样数</td> 
   <td>3</td> 
   <td>可根据自身应用连接数进行微调,如果设置为-1，就是对所有连接做空闲监测</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

为了方便使用，Jedis提供了JedisPoolConfig，它本身继承了GenericObjectPoolConfig设置了一些空闲监测设置

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

所有默认值可以从org.apache.commons.pool2.impl.BaseObjectPoolConfig中看到。

### 三、资源池大小(maxTotal)、空闲(maxIdle minIdle)设置建议 ###

1.maxTotal：最大连接数

实际上这个是一个很难回答的问题，考虑的因素比较多：

*  业务希望Redis并发量
 *  客户端执行命令时间
 *  Redis资源：例如 nodes(例如应用个数) \* maxTotal 是不能超过redis的最大连接数。
 *  资源开销：例如虽然希望控制空闲连接，但是不希望因为连接池的频繁释放创建连接造成不必靠开销。

以一个例子说明，假设:

*  一次命令时间（borrow|return resource + Jedis执行命令(含网络) ）的平均耗时约为1ms，一个连接的QPS大约是1000
 *  业务期望的QPS是50000

那么理论上需要的资源池大小是50000 / 1000 = 50个。但事实上这是个理论值，还要考虑到要比理论值预留一些资源，通常来讲maxTotal可以比理论值大一些。

但这个值不是越大越好，一方面连接太多占用客户端和服务端资源，另一方面对于Redis这种高QPS的服务器，一个大命令的阻塞即使设置再大资源池仍然会无济于事。

2. maxIdle minIdle

maxIdle实际上才是业务需要的最大连接数，maxTotal是为了给出余量，所以maxIdle不要设置过小，否则会有new Jedis(新连接)开销，而minIdle是为了控制空闲资源监测。

连接池的最佳性能是maxTotal = maxIdle ,这样就避免连接池伸缩带来的性能干扰。但是如果并发量不大或者maxTotal设置过高，会导致不必要的连接资源浪费。  
可以根据实际总OPS和调用redis客户端的规模整体评估每个节点所使用的连接池。

3.监控

实际上最靠谱的值是通过监控来得到“最佳值”的，可以考虑通过一些手段(例如jmx)实现监控，找到合理值。

### 四、常见问题 ###

1.资源“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)

两种情况均属于无法从资源池获取到资源，但第一种是超时，第二种是因为blockWhenExhausted为false根本就不等。

遇到此类异常，不要盲目的认为资源池不够大，第三节已经进行了分析。具体原因可以排查：网络、资源池参数设置、资源池监控(如果对jmx监控)、代码(例如没执行jedis.close())、慢查询、DNS等问题。

具体可以参考该文章：[https://www.atatech.org/articles/77799][https_www.atatech.org_articles_77799]

2. 预热JedisPool

由于一些原因(例如超时时间设置较小原因)，有的项目在启动成功后会出现超时。JedisPool定义最大资源数、最小空闲资源数时，不会真的把Jedis连接放到池子里，第一次使用时，池子没有资源使用，会new Jedis，使用后放到池子里，可能会有一定的时间开销，所以也可以考虑在JedisPool定义后，为JedisPool提前进行预热，例如以最小空闲数量为预热数量

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 {
        
        }
    }

[https_yq.aliyun.com_articles_236383_spm_a2c4g.11186623.2.48.4aa839e986ABb1]: https://yq.aliyun.com/articles/236383?spm=a2c4g.11186623.2.48.4aa839e986ABb1
[Jedis Release]: https://github.com/xetorthio/jedis/releases
[https_www.atatech.org_articles_77799]: https://www.atatech.org/articles/77799?spm=a2c4e.11153940.blogcont236383.14.7e041c96ZLbmLK