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, bitmaps
, hyperloglogs
和 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 command
和 GET 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
MSET
和MGET
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]