节选自《redis开发与运维》

先来看一段client list的执行结果

127.0.0.1:6379> client list

id=254487 addr=10.2.xx.234:60240 fd=1311 name= age=8888581 idle=8888581 flags=N

db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=get

id=300210 addr=10.2.xx.215:61972 fd=3342 name= age=8054103 idle=8054103 flags=N

db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=get

输出结果的每一行代表一个客户端的信息，可以看到每行包含了十几个属性，它们是每个客户端的一些执行状态，理解这些属性对于Redis的开发和运维人员非常有帮助。下面将选择几个重要的属性进行说明，其余通过表格的形式进行展示。

（1）标识：id、addr、fd、name

这四个属性属于客户端的标识：

·id：客户端连接的唯一标识，这个id是随着Redis的连接自增的，重启Redis后会重置为0。

·addr：客户端连接的ip和端口。

·fd：socket的文件描述符，与lsof命令结果中的fd是同一个，如果fd=-1代表当前客户端不是外部客户端，而是Redis内部的伪装客户端。

·name：客户端的名字，后面的client setName和client getName两个命令会对其进行说明。

（2）输入缓冲区：qbuf、qbuf-free

Redis为每个客户端分配了输入缓冲区，它的作用是将客户端发送的命令临时保存，同时Redis从会输入缓冲区拉取命令并执行，输入缓冲区为客户端发送命令到Redis执行命令提供了缓冲功能，如图4-5所示。

client list中qbuf和qbuf-free分别代表这个缓冲区的总容量和剩余容量，Redis没有提供相应的配置来规定每个缓冲区的大小，输入缓冲区会根据输入内容大小的不同动态调整，只是要求每个客户端缓冲区的大小不能超过1G，超过后客户端将被关闭。下面是Redis源码中对于输入缓冲区的硬编码：
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/* Protocol and I/O related defines */

#define REDIS_MAX_QUERYBUF_LEN (102410241024) /* 1GB max query buffer. */

输入缓冲使用不当会产生两个问题：

·一旦某个客户端的输入缓冲区超过1G，客户端将会被关闭。

·输入缓冲区不受maxmemory控制，假设一个Redis实例设置了maxmemory为4G，已经存储了2G数据，但是如果此时输入缓冲区使用了3G，已经超过maxmemory限制，可能会产生数据丢失、键值淘汰、OOM等情况（如图4-6所示）。
[图片上传失败...(image-79c38d-1571740556050)]
执行效果如下：

127.0.0.1:6390> info memory

# Memory

used_memory_human:5.00G

...

maxmemory_human:4.00G

....

上面已经看到，输入缓冲区使用不当造成的危害非常大，那么造成输入缓冲区过大的原因有哪些？输入缓冲区过大主要是因为Redis的处理速度跟不上输入缓冲区的输入速度，并且每次进入输入缓冲区的命令包含了大量bigkey，从而造成了输入缓冲区过大的情况。还有一种情况就是Redis发生了阻塞，短期内不能处理命令，造成客户端输入的命令积压在了输入缓冲区，造成了输入缓冲区过大。

那么如何快速发现和监控呢？监控输入缓冲区异常的方法有两种：

·通过定期执行client list命令，收集qbuf和qbuf-free找到异常的连接记录并分析，最终找到可能出问题的客户端。

·通过info命令的info clients模块，找到最大的输入缓冲区，例如下面命令中的其中client_biggest_input_buf代表最大的输入缓冲区，例如可以设置超过10M就进行报警：

127.0.0.1:6379> info clients

# Clients

connected_clients:1414

client_longest_output_list:0

client_biggest_input_buf:2097152

blocked_clients:0

这两种方法各有自己的优劣势，表4-3对两种方法进行了对比。

表4-3 对比client list和info clients监控输入缓冲区的优劣势
[图片上传失败...(image-dcc3de-1571740556050)]
输入缓冲区问题出现概率比较低，但是也要做好防范，在开发中要减少bigkey、减少Redis阻塞、合理的监控报警。

（3）输出缓冲区：obl、oll、omem

Redis为每个客户端分配了输出缓冲区，它的作用是保存命令执行的结果返回给客户端，为Redis和客户端交互返回结果提供缓冲，如图4-7所示。

与输入缓冲区不同的是，输出缓冲区的容量可以通过参数client-output-buffer-limit来进行设置，并且输出缓冲区做得更加细致，按照客户端的不同分为三种：普通客户端、发布订阅客户端、slave客户端，如图4-8所示。
[图片上传失败...(image-5b93ed-1571740556050)]
[图片上传失败...(image-320e63-1571740556050)]

应的配置规则是：

client-output-buffer-limit

·<class>：客户端类型，分为三种。a）normal：普通客户端；b）slave：slave客户端，用于复制；c）pubsub：发布订阅客户端。

·<hard limit>：如果客户端使用的输出缓冲区大于<hard limit>，客户端会被立即关闭。

·<soft limit>和<soft seconds>：如果客户端使用的输出缓冲区超过了<soft limit>并且持续了<soft limit>秒，客户端会被立即关闭。

Redis的默认配置是：

client-output-buffer-limit normal 0 0 0
client-output-buffer-limit slave 256mb 64mb 60
client-output-buffer-limit pubsub 32mb 8mb 60

和输入缓冲区相同的是，输出缓冲区也不会受到maxmemory的限制，如果使用不当同样会造成maxmemory用满产生的数据丢失、键值淘汰、OOM等情况。

实际上输出缓冲区由两部分组成：固定缓冲区（16KB）和动态缓冲区，其中固定缓冲区返回比较小的执行结果，而动态缓冲区返回比较大的结果，例如大的字符串、hgetall、smembers命令的结果等，通过Redis源码中redis.h的redisClient结构体（Redis3.2版本变为Client）可以看到两个缓冲区的实现细节：

typedef struct redisClient {

// 动态缓冲区列表 list *reply;

// 动态缓冲区列表的长度(对象个数)

unsigned long reply_bytes;

// 固定缓冲区已经使用的字节数 int bufpos;

// 字节数组作为固定缓冲区 char buf[REDIS_REPLY_CHUNK_BYTES];

} redisClient;

固定缓冲区使用的是字节数组，动态缓冲区使用的是列表。当固定缓冲区存满后会将Redis新的返回结果存放在动态缓冲区的队列中，队列中的每个对象就是每个返回结果，如图4-9所示。
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client list中的obl代表固定缓冲区的长度，oll代表动态缓冲区列表的长度，omem代表使用的字节数。例如下面代表当前客户端的固定缓冲区的长度为0，动态缓冲区有4869个对象，两个部分共使用了133081288字节=126M内存：

id=7 addr=127.0.0.1:56358 fd=6 name= age=91 idle=0 flags=O db=0 sub=0 psub=0 multi=-1

qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=4869 omem=133081288 events=rw cmd=monitor

监控输出缓冲区的方法依然有两种：

·通过定期执行client list命令，收集obl、oll、omem找到异常的连接记录并分析，最终找到可能出问题的客户端。

·通过info命令的info clients模块，找到输出缓冲区列表最大对象数，例如：

127.0.0.1:6379> info clients

# Clients

connected_clients:502

client_longest_output_list:4869

client_biggest_input_buf:0

blocked_clients:0

其中，client_longest_output_list代表输出缓冲区列表最大对象数，这两种统计方法的优劣势和输入缓冲区是一样的，这里就不再赘述了。相比于输入缓冲区，输出缓冲区出现异常的概率相对会比较大，那么如何预防呢？方法如下：

·进行上述监控，设置阀值，超过阀值及时处理。

·限制普通客户端输出缓冲区的，把错误扼杀在摇篮中，例如可以进行如下设置：

client-output-buffer-limit normal 20mb 10mb 120

·适当增大slave的输出缓冲区的，如果master节点写入较大，slave客户端的输出缓冲区可能会比较大，一旦slave客户端连接因为输出缓冲区溢出被kill，会造成复制重连。

·限制容易让输出缓冲区增大的命令，例如，高并发下的monitor命令就是一个危险的命令。

及时监控内存，一旦发现内存抖动频繁，可能就是输出缓冲区过大。

（4）客户端的存活状态

client list中的age和idle分别代表当前客户端已经连接的时间和最近一次的空闲时间：

id=2232080 addr=10.16.xx.55:32886 fd=946 name= age=603382 idle=331060 flags=N db=0

sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=get

例如上面这条记录代表当期客户端连接Redis的时间为603382秒，其中空闲了331060秒：

id=254487 addr=10.2.xx.234:60240 fd=1311 name= age=8888581 idle=8888581 flags=N db=0

sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=get

例如上面这条记录代表当期客户端连接Redis的时间为8888581秒，其中空闲了8888581秒，实际上这种就属于不太正常的情况，当age等于idle时，说明连接一直处于空闲状态。

为了更加直观地描述age和idle，下面用一个例子进行说明：

String key = "hello";
// 1) 生成jedis，并执行get操作 Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);

System.out.println(jedis.get(key));

// 2) 休息10秒 TimeUnit.SECONDS.sleep(10);

// 3) 执行新的操作ping

System.out.println(jedis.ping());

// 4) 休息5秒 TimeUnit.SECONDS.sleep(5);

// 5) 关闭jedis连接 jedis.close();

下面对代码中的每一步进行分析，用client list命令来观察age和idle参数的相应变化。

为了与redis-cli的客户端区分，本次测试客户端IP地址：10.7.40.98。

1）在执行代码之前，client list只有一个客户端，也就是当前的redis-cli，下面为了节省篇幅忽略掉这个客户端。

127.0.0.1:6379> client list

id=45 addr=127.0.0.1:55171 fd=6 name= age=2 idle=0 flags=N db=0 sub=0 psub=0

multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=client

2）使用Jedis生成了一个新的连接，并执行get操作，可以看到IP地址为10.7.40.98的客户端，最后执行的命令是get，age和idle分别是1秒和0秒：

127.0.0.1:6379> client list

id=46 addr=10.7.40.98:62908 fd=7 name= age=1 idle=0 flags=N db=0 sub=0 psub=0

multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=get

3）休息10秒，此时Jedis客户端并没有关闭，所以age和idle一直在递增：
27.0.0.1:6379> client list

id=46 addr=10.7.40.98:62908 fd=7 name= age=9 idle=9 flags=N db=0 sub=0 psub=0

multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=get

4）执行新的操作ping，发现执行后age依然在增加，而idle从0计算，也就是不再闲置：

127.0.0.1:6379> client list

id=46 addr=10.7.40.98:62908 fd=7 name= age=11 idle=0 flags=N db=0 sub=0 psub=0

multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping

5）休息5秒，观察age和idle增加：

127.0.0.1:6379> client list

id=46 addr=10.7.40.98:62908 fd=7 name= age=15 idle=5 flags=N db=0 sub=0 psub=0
multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping

6）关闭Jedis，Jedis连接已经消失：

redis-cli client list | grep "10.7.40.98”为空

（5）客户端的限制maxclients和timeout

Redis提供了maxclients参数来限制最大客户端连接数，一旦连接数超过maxclients，新的连接将被拒绝。maxclients默认值是10000，可以通过info clients来查询当前Redis的连接数：

127.0.0.1:6379> info clients

Clients

connected_clients:1414
...

可以通过config set maxclients对最大客户端连接数进行动态设置：

127.0.0.1:6379> config get maxclients

1. "maxclients"

2. "10000"

127.0.0.1:6379> config set maxclients 50

OK

127.0.0.1:6379> config get maxclients

1. "maxclients"

2. "50"
   一般来说maxclients=10000在大部分场景下已经绝对够用，但是某些情况由于业务方使用不当（例如没有主动关闭连接）可能存在大量idle连接，无论是从网络连接的成本还是超过maxclients的后果来说都不是什么好事，因此Redis提供了timeout（单位为秒）参数来限制连接的最大空闲时间，一旦客户端连接的idle时间超过了timeout，连接将会被关闭，例如设置timeout为30秒：

Redis默认的timeout是0，也就是不会检测客户端的空闲 127.0.0.1:6379> config set timeout 30

OK

下面继续使用Jedis进行模拟，整个代码和上面是一样的，只不过第2）步骤休息了31秒：

String key = "hello";
// 1) 生成jedis，并执行get操作 Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);

System.out.println(jedis.get(key));

// 2) 休息31秒 TimeUnit.SECONDS.sleep(31);

// 3) 执行get操作 System.out.println(jedis.get(key));

// 4) 休息5秒 TimeUnit.SECONDS.sleep(5);

// 5) 关闭jedis连接 jedis.close();

执行上述代码可以发现在执行完第2）步之后，client list中已经没有了Jedis的连接，也就是说timeout已经生效，将超过30秒空闲的连接关闭掉：

127.0.0.1:6379> client list

id=16 addr=10.7.40.98:63892 fd=6 name= age=19 idle=19 flags=N db=0 sub=0 psub=0

multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=get

超过timeout后，Jedis连接被关闭 redis-cli client list | grep “10.7.40.98”为空

同时可以看到，在Jedis代码中的第3）步抛出了异常，因为此时客户端已经被关闭，所以抛出的异常是JedisConnectionException，并且提示Unexpected end of stream：

stream： world

Exception in thread "main" redis.clients.jedis.exceptions.JedisConnectionException:

Unexpected end of stream.

如果将Redis的loglevel设置成debug级别，可以看到如下日志，也就是客户端被Redis关闭的日志：

12885:M 26 Aug 08:46:40.085 - Closing idle client
Redis源码中redis.c文件中clientsCronHandleTimeout函数就是针对timeout参数进行检验的，只不过在源码中timeout被赋值给了server.maxidletime：

int clientsCronHandleTimeout(redisClient *c) {

// 当前时间 time_t now = server.unixtime;

// server.maxidletime就是参数timeout

if (server.maxidletime &&

// 很多客户端验证，这里就不占用篇幅，最重要的验证是下面空闲时间超过了maxidletime就会 // 被关闭掉客户端 (now - c->lastinteraction > server.maxidletime))

{

redisLog(REDIS_VERBOSE,"Closing idle client");

// 关闭客户端 freeClient(c);

}

}

Redis的默认配置给出的timeout=0，在这种情况下客户端基本不会出现上面的异常，这是基于对客户端开发的一种保护。例如很多开发人员在使用JedisPool时不会对连接池对象做空闲检测和验证，如果设置了timeout>0，可能就会出现上面的异常，对应用业务造成一定影响，但是如果Redis的客户端使用不当或者客户端本身的一些问题，造成没有及时释放客户端连接，可能会造成大量的idle连接占据着很多连接资源，一旦超过maxclients；后果也是不堪设想。所在在实际开发和运维中，需要将timeout设置成大于0，例如可以设置为300秒，同时在客户端使用上添加空闲检测和验证等等措施，例如JedisPool使用common-pool提供的三个属性：minEvictableIdleTimeMillis、testWhileIdle、timeBetweenEvictionRunsMillis，4.2节已经进行了说明，这里就不再赘述。

（6）客户端类型

client list中的flag是用于标识当前客户端的类型，例如flag=S代表当前客户端是slave客户端、flag=N代表当前是普通客户端，flag=O代表当前客户端正在执行monitor命令，表4-4列出了11种客户端类型。

[图片上传失败...(image-d18643-1571740556050)]
（7）其他

上面已经将client list中重要的属性进行了说明，表4-5列出之前介绍过以及一些比较简单或者不太重要的属性。

表4-5 client list命令结果的全部属性
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[图片上传失败...(image-4a93ae-1571740556050)]

2.client setName和client getName

client setName xx

client getName

client setName用于给客户端设置名字，这样比较容易标识出客户端的来源，例如将当前客户端命名为test_client，可以执行如下操作：

127.0.0.1:6379> client setName test_client

OK

此时再执行client list命令，就可以看到当前客户端的name属性为test_client：

127.0.0.1:6379> client list

id=55 addr=127.0.0.1:55604 fd=7 name=test_client age=23 idle=0 flags=N db=0 sub=0
psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=client

如果想直接查看当前客户端的name，可以使用client getName命令，例如下面的操作：

127.0.0.1:6379> client getName

"test_client"

client getName和setName命令可以做为标识客户端来源的一种方式，但是通常来讲，在Redis只有一个应用方使用的情况下，IP和端口作为标识会更加清晰。当多个应用方共同使用一个Redis，那么此时client setName可以作为标识客户端的一个依据。

3.client kill

client kill ip:port

此命令用于杀掉指定IP地址和端口的客户端，例如当前客户端列表为：

127.0.0.1:6379> client list
id=49 addr=127.0.0.1:55593 fd=6 name= age=9 idle=0 flags=N db=0 sub=0 psub=0

multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=client

id=50 addr=127.0.0.1:52343 fd=7 name= age=4 idle=4 flags=N db=0 sub=0 psub=0

multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=get

如果想杀掉127.0.0.1：52343的客户端，可以执行：

127.0.0.1:6379> client kill 127.0.0.1:52343

OK

执行命令后，client list结果只剩下了127.0.0.1：55593这个客户端：

127.0.0.1:6379> client list

id=49 addr=127.0.0.1:55593 fd=6 name= age=9 idle=0 flags=N db=0 sub=0 psub=0

multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=client
由于一些原因（例如设置timeout=0时产生的长时间idle的客户端），需要手动杀掉客户端连接时，可以使用client kill命令。

4.client pause

client pause timeout(毫秒)

如图4-10所示，client pause命令用于阻塞客户端timeout毫秒数，在此期间客户端连接将被阻塞。
[图片上传失败...(image-8e7472-1571740556050)]

例如在一个客户端执行：

127.0.0.1:6379> client pause 10000

OK

在另一个客户端执行ping命令，发现整个ping命令执行了9.72秒（手动执行redis-cli，只为了演示，不代表真实执行时间）：

127.0.0.1:6379> ping

PONG

(9.72s)

该命令可以在如下场景起到作用：

·client pause只对普通和发布订阅客户端有效，对于主从复制（从节点内部伪装了一个客户端）是无效的，也就是此期间主从复制是正常进行的，所以此命令可以用来让主从复制保持一致。

·client pause可以用一种可控的方式将客户端连接从一个Redis节点切换到另一个Redis节点。

需要注意的是在生产环境中，暂停客户端成本非常高。

5.monitor

monitor命令用于监控Redis正在执行的命令，如图4-11所示，我们打开了两个redis-cli，一个执行set get ping命令，另一个执行monitor命令。可以看到monitor命令能够监听其他客户端正在执行的命令，并记录了详细的时间戳。
[图片上传失败...(image-c63b7-1571740556050)]
monitor的作用很明显，如果开发和运维人员想监听Redis正在执行的命令，就可以用monitor命令，但事实并非如此美好，每个客户端都有自己的输出缓冲区，既然monitor能监听到所有的命令，一旦Redis的并发量过大，monitor客户端的输出缓冲会暴涨，可能瞬间会占用大量内存，图4-12展示了monitor命令造成大量内存使用。
[图片上传失败...(image-c88e14-1571740556050)]