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  • redis命中率不高问题排查
    2022-04-07 14:41:15

    下边是今日性能测试中遇到的问题,总结如下。

    **1、**问题

    测试某接口时发现redis中的keyspace_misses一直在增加,即未命中数一直增加。

    2**、解决分析过程**

    1) 使用dbsize命令查出来的keys数大于keys *|wc –l统计出来的数,说明有过期的key存在。

    2) 执行flashall清除全部数据。

    3) 重新生成一批新数据。

    4) 使用dbsize命令查出来的keys数等于keys *|wc –l统计出来的数。

    5) 测试时监控未命中数,此值未再有所改变,命中率为100%。

    3、总结

    当有过期的key存在时,会导致命中率不是100%,首先可以使用dbsize命令查一下keys数,再用keys *|wc –l统计一下keys数,若不相等就说明有过期的keys存在。

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    缓存命中率:通常来讲,缓存的命中率越高则表示使用缓存的收益越高,应用的性能越好(响应时间越短、吞吐量越高),抗并发的能力越强。

    命中:可以直接通过缓存获取到需要的数据。

    不命中:无法直接通过缓存获取到想要的数据,需要再次查询数据库或者执行其它的操作。原因可能是由于缓存中根本不存在,或者缓存已经过期。

    什么情况下适合使用缓存:

    1. 缓存适合"读多写少"的业务场景,反之,使用缓存的意义其实并不大,命中率会很低。

    2. 业务需求决定了对时效性的要求,直接影响到缓存的过期时间和更新策略。时效性要求越低,就越适合缓存。在相同key和相同请求数的情况下,缓存时间越长,命中率会越高。

    3. 对于低并发低流量的应用而言,引入缓存并不会带来性能的显著提升,反而会带来应用的复杂度以及极高的运维成本。

    如何提高缓存的命中率:

    1. 通常情况下,缓存的粒度越小,命中率会越高。当缓存单个对象的时候(例如:单个用户信息),只有当该对象对应的数据发生变化时,我们才需要更新缓存或者让移除缓存。当其他地方也需要获取单个用户信息的情况
      可以直接命中缓存,这样更加灵活,缓存的命中率也会更高

    2. 缓存的更新/过期策略也直接影响到缓存的命中率。当数据发生变化时,直接更新缓存的值会比移除缓存(或者让缓存过期)的命中率更高,当然,系统复杂度也会更高。

    3. 缓存的容量有限,则容易引起缓存失效和被淘汰,采用分布式缓存则容易扩展,不同的缓存框架或中间件,其效率和稳定性也是存在差异的。

    4. 应用尽可能的通过缓存直接获取数据,并避免缓存失效,需要在业务需求,缓存粒度,缓存策略,技术选型等各个方面去通盘考虑并做权衡,
      尽可能的聚焦在高频访问且时效性要求不高的热点业务上,通过缓存预加载(预热)、增加存储容量、调整缓存粒度、更新缓存等手段来提高命中率。

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  • 什么是Cache?解释他的命中率

    千次阅读 2020-09-03 10:38:06
    “Cache”是什么 Cache(即高速缓冲存储器(Cache Memory),是我们最常听到的一个词了。在老鸟们眼中,这个词或许已没有再谈的必要,因为他们对Cache从设计的必要性到工作原理、工作过程等等都已了如指掌了;而对菜鸟...

    这里记录我找到的网上比较写的比较好的文章,以免下次再找

    篇一

    “Cache”是什么
    Cache(即高速缓冲存储器(Cache Memory),是我们最常听到的一个词了。在老鸟们眼中,这个词或许已没有再谈的必要,因为他们对Cache从设计的必要性到工作原理、工作过程等等都已了如指掌了;而对菜鸟朋友们而言,这些未必就很清楚。那么,它们到底是指的什么呢?不用急,下面就请随笔者一起来全面认识Cache。
    为什么要设计Cache
    我们知道,电脑的内存是以系统总线的时钟频率工作的,这个频率通常也就是CPU的外频(对于雷鸟、毒龙系列的处理器,由于在设计采用了DDR技术,CPU工作的外频为系统总线频率的两倍)。但是,CPU的工作频率(主频)是外频与倍频因子的乘积。这样一来,内存的工作频率就远低于CPU的工作频率了。这样造成的直接结果是:CPU在执行完一条指令后,常常需要“等待”一些时间才能再次访问内存,极大降了CPU工作效率。在这样一种情况下,Cache就应运而生了!
    Cache是什么
    Cache是一种特殊的存储器,它由Cache 存储部件和Cache控制部件组成。Cache 存储部件一般采用与CPU同类型的半导体存储器件,存取速度比内存快几倍甚至十几倍。而Cache 控制器部件包括主存地址寄存器、Cache 地址寄存器,主存—Cache地址变换部件及替换控制部件等。至于它们各自又是怎样工作的、有何作用等等,我想我们就没有必要做进一步的研究,知道一般Cache分为L1 Cache(其中又分为数据Cache、代码Cache)、L2 Cache就行了。
    Cache是怎样工作的
    我们知道,CPU运行程序是一条指令一条指令地执行的,而且指令地址往往是连续的,意思就是说CPU在访问内存时,在较短的一段时间内往往集中于某个局部,这时候可能会碰到一些需要反复调用的子程序。电脑在工作时,把这些活跃的子程序存入比内存快得多的Cache 中。CPU在访问内存时,首先判断所要访问的内容是否在Cache中,如果在,就称为“命中”,此时CPU直接从Cache中调用该内容;否则,就称为“不命中”,CPU只好去内存中调用所需的子程序或指令了。CPU不但可以直接从Cache中读出内容,也可以直接往其中写入内容。由于Cache的存取速率相当快,使得CPU的利用率大大提高,进而使整个系统的性能得以提升。

    篇二

    CACHE中文名称是高速缓冲存储器,是法文一个单词,具体什么意思我忘了,大概是隐蔽的意思吧
    它是一个相对于内存来说容量很小,速度贼快,用静态存储器实现的存储系统,解决内存跟不上CPU运算速度的问题。
    工作原理是把CPU最近可能用到的少量信息,可能是数据,也可能是指令,从内存复制到CACHE中,是CPU能够更高速的访问这些数据,提高工作效率
    评价CACHE性能关键的指标是CACHE的命中率。因为CACHE的容量远远小于内存,它只可能存放内存的一部分数据。CPU自然是先访问CACHE,再访问主存,如果数据在CACHE中为命中,在不在内存中为不命中,这就有个比例问题,这个比例就是命中率
    影响命中率的因素有一下几个

    1. CACHE 的容量,大一些好
    2. CACHE 与主存储器每次交换信息的单位量(Cache Line Size)适中
    3. CACHE 不同的组织方式,多路组相联更好
    4. CACHE 的多级组织可提高命中率
    5. CACHE 装满后的换字算法
      再解释一下多级CACHE的问题,简单说一级CACHE是对内存的映像,能够提高CPU速度,那么再加一级CACHE对上一级CACHE映像就能够再次提高效率。目前CPU通常是2级CACHE,就是L1 和L2

    原网址:https://zhidao.baidu.com/question/2454347.html

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  • 07 降低cache不命中率

    千次阅读 2020-04-07 10:50:51
    8种降低cache不命中率的方法 增加cache大小 增加cache容量 提高相连度 伪相连cache 硬件预取 编译器控制的预取 编译优化 "牺牲"cache 三种类型的不命中 分类 强制性不命中 容量不命中 冲突不命中 三种...

    目录

    8种降低cache不命中率的方法

    增加cache大小

    增加cache容量

    提高相连度

    伪相连cache

    硬件预取

    编译器控制的预取

    编译优化

    "牺牲"cache

    三种类型的不命中

    分类

    强制性不命中

    容量不命中

    冲突不命中

    三种不命中所占的比例

    减少三种不命中的方法


    1. 8种降低cache不命中率的方法

      1. 增加cache大小

        1. 对于给定的cache容量, 当块大小增加时, 不命中率开始是下降的, 后来反而上升
          1. 原因: 一方面减少了强制性不命中, 另一方面又增加了冲突不命中
      2. 增加cache容量

      3. 提高相连度

        1. 相连度超过8就意义不大了
        2. 提高相连度是以牺牲命中时间为代价
        3. 2 : 1 cache经验规则
          1. 容量为N的直接映像cache不命中率和容量为N/2的二路组相连的cache不命中率相同
      4. 伪相连cache

        1. 优点: 命中时间小, 不命中率低
          1. 工作原理
            1. 在逻辑上把直接映像的cache上下分成两个区. 对于任何一次访问, 伪相连cache先按照直接映像cache的方式去处理. 若命中, 则访问方式和直接映像cache的方式一样. 若不命中, 则去另一个区的对应位置去查找. 若找到则发生伪命中, 否则就去访问下一级存储器
        2. 快速命中和慢速命中
          1. 分别对应快速命中和慢速命中
      5. 硬件预取

        1. 指令和数据都可以预取
      6. 编译器控制的预取

        1. 目的: 使执行指令和读取数据可以重叠执行
        2. 每次预取花费一条指令的开销
        3. 按照预取数据所放置的位置可以分为两种
          1. 寄存器预取
          2. cache预取
        4. 按照预取的处理方式可以分为
          1. 故障性预取
          2. 非故障性预取
      7. 编译优化

        1. 通过对软件进行优化来降低不命中率
        2. 程序代码和数据重组
          1. 重新组织程序而不影响程序的正确性
      8. "牺牲"cache

        1. 能减少冲突不命中次数而又不影响时钟频率的方法
        2. 基本思想
          1. 在cache和它的下一级存储器之间设置一个全相连的小cache, 用于存放刚被替换出去的块, 以备重用.
        3. 优点: 可以明显减少冲突不命中
    2. 三种类型的不命中

      1. 分类

        1. 强制性不命中

          1. 第一次访问cache的不命中就是强制性不命中
        2. 容量不命中

          1. 某些块刚被替换出去又要重新访问, 这个就是容量不命中
        3. 冲突不命中

          1. (碰撞不命中, 干扰不命中)
      2. 三种不命中所占的比例

        1. 相连度越高, 冲突不命中就越少
        2. 强制性不命中和容量不命中不受相连度的影响
        3. 强制不命中不受cache容量的影响, 但容量不命中却随着容量的增加而减少
      3. 减少三种不命中的方法

        1. 强制性不命中: 增加快大小 预取
        2. 容量不命中: 增加容量
        3. 冲突不命中: 增加相连度

     

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