Redis常见应用场景

Posted by Kaka Blog on January 4, 2020

Redis介绍

Redis 是一个开源(BSD许可)的,内存中的数据结构存储系统,它可以用作数据库、缓存和消息中间件。 它支持多种类型的数据结构,如 字符串(strings)散列(hashes)列表(lists)集合(sets)有序集合(sorted sets) 与范围查询, bitmapshyperloglogs地理空间(geospatial) 索引半径查询。 Redis 内置了 复制(replication),LUA脚本(Lua scripting), LRU驱动事件(LRU eviction),事务(transactions) 和不同级别的 磁盘持久化(persistence), 并通过 Redis哨兵(Sentinel)和自动 分区(Cluster)提供高可用性(high availability)。

应用场景

1、热点数据的缓存

由于redis访问速度块、支持的数据类型比较丰富,所以redis很适合用来存储热点数据,另外结合expire,我们可以设置过期时间然后再进行缓存更新操作。

通常用SET commandGET command来设置和获取字符串值。 值可以是任何种类的字符串(包括二进制数据),例如你可以在一个键下保存一副jpeg图片。值的长度不能超过512 MB。

SET 命令有些有趣的操作。

  • 例如,当key存在时SET会失败,或相反的,当key不存在时它只会成功。
  • 使用MSETMGET命令,可以一次存储或获取多个key对应的值。

2、计数器相关问题

redis由于incrby命令可以实现原子性的递增,所以可以运用于高并发的秒杀活动、分布式序列号的生成、具体业务还体现在比如限制一个手机号发多少条短信、一个接口一分钟限制多少请求、一个接口一天限制调用多少次等等。

INCRBY key increment

为键 key 储存的数字值加上增量 increment 。 如果键 key 不存在, 那么键 key 的值会先被初始化为 0 , 然后再执行 INCRBY 命令。

3、限时业务的运用

redis中可以使用expire命令设置一个键的生存时间,到时间后redis会删除它。利用这一特性可以运用在限时的优惠活动信息、手机验证码等业务场景。

EXPIRE key seconds

为给定 key 设置生存时间,当 key 过期时(生存时间为 0 ),它会被自动删除。

4、排行榜相关问题

关系型数据库在排行榜方面查询速度普遍偏慢,所以可以借助redis的SortedSet进行热点数据的排序。

在奶茶活动中,我们需要展示各个部门的点赞排行榜, 所以我针对每个部门做了一个SortedSet,然后以用户的openid作为上面的username,以用户的点赞数作为上面的score, 然后针对每个用户做一个hash,通过zrangebyscore就可以按照点赞数获取排行榜,然后再根据username获取用户的hash信息。

ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]

返回有序集 key 中,所有 score 值介于 min 和 max 之间(包括等于 min 或 max )的成员。有序集成员按 score 值递增(从小到大)次序排列。

5、分布式锁

这个主要利用redis的setnx命令进行,setnx:”set if not exists”就是如果不存在则成功设置缓存同时返回1,否则返回0 ,这个特性在俞你奔远方的后台中有所运用,因为我们服务器是集群的,定时任务可能在两台机器上都会运行,所以在定时任务中首先 通过setnx设置一个lock,如果成功设置则执行,如果没有成功设置,则表明该定时任务已执行。 当然结合具体业务,我们可以给这个lock加一个过期时间,比如说30分钟执行一次的定时任务,那么这个过期时间设置为小于30分钟的一个时间 就可以,这个与定时任务的周期以及定时任务执行消耗时间相关。

SETNX key value

只在键 key 不存在的情况下, 将键 key 的值设置为 value 。 若键 key 已经存在, 则 SETNX 命令不做任何动作。

6、点赞、好友等相互关系的存储

Redis set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能,特殊之处在于set是可以自动排重的,当你需要存储一个列表数据,又不希望出现重复数据时,set是一个很好的选择,并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口,这个也是list所不能提供的。 又或者在微博应用中,每个用户关注的人存在一个集合中,就很容易实现求两个人的共同好友功能。通过求交集、并集、差集等操作,可以非常方便的实现如共同关注、共同喜好、二度好友等功能。

判断 member 元素是否集合 key 的成员:

SISMEMBER key member

交集成员的列表:

SINTER key [key …]

并集成员的列表:

SUNION key [key …]

一个包含差集成员的列表:

SDIFF key [key …]

7、队列

相当于消息系统,ActiveMQ,RocketMQ等工具类似,但是个人觉得简单用一下还行,如果对于数据一致性要求高的话还是用RocketMQ等专业系统。

8、位操作(大数据处理)

用于数据量上亿的场景下,例如几亿用户系统的签到,去重登录次数统计,某用户是否在线状态等等。 redis内构建一个足够长的数组,每个数组元素只能是0和1两个值,然后这个数组的下标index用来表示我们上面例子里面的用户id(必须是数字哈),那么很显然,这个几亿长的大数组就能通过下标和元素值(0和1)来构建一个记忆系统,上面我说的几个场景也就能够实现。用到的命令是:setbit、getbit、bitcount。

对 key 所储存的字符串值,设置或清除指定偏移量上的位(bit):

SETBIT key offset value

字符串值指定偏移量上的位(bit):

GETBIT key offset

被设置为 1 的位的数量:

BITCOUNT key [start] [end]

参考资料