如何理解Redis的使用場(chǎng)景

這篇文章主要介紹“如何理解Redis的使用場(chǎng)景”，在日常操作中，相信很多人在如何理解Redis的使用場(chǎng)景問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡(jiǎn)單好用的操作方法，希望對(duì)大家解答”如何理解Redis的使用場(chǎng)景”的疑惑有所幫助！接下來(lái)，請(qǐng)跟著小編一起來(lái)學(xué)習(xí)吧！

什么是Redis

Redis是一款內(nèi)存高速緩存數(shù)據(jù)庫(kù)。Redis全稱為：Remote Dictionary Server（遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)），使用C語(yǔ)言編寫，Redis是一個(gè)key-value存儲(chǔ)系統(tǒng)（鍵值存儲(chǔ)系統(tǒng)），支持豐富的數(shù)據(jù)類型，如：String、list、set、zset、hash。

Redis是一種支持key-value等多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)系統(tǒng)。可用于緩存，事件發(fā)布或訂閱，高速隊(duì)列等場(chǎng)景。支持網(wǎng)絡(luò)，提供字符串，哈希，列表，隊(duì)列，集合結(jié)構(gòu)直接存取，基于內(nèi)存，可持久化。

官方資料

Redis官網(wǎng):http://redis.io/

Redis官方文檔:http://redis.io/documentation

Redis教程:http://www.w3cschool.cn/redis/redis-intro.html

Redis下載:http://redis.io/download

為什么要使用Redis

一個(gè)產(chǎn)品的使用場(chǎng)景肯定是需要根據(jù)產(chǎn)品的特性，先列舉一下Redis的特點(diǎn)：

• 讀寫性能優(yōu)異

• Redis能讀的速度是110000次/s,寫的速度是81000次/s （測(cè)試條件見下一節(jié)）。

• 數(shù)據(jù)類型豐富

• Redis支持二進(jìn)制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 數(shù)據(jù)類型操作。

• 原子性

• Redis的所有操作都是原子性的，同時(shí)Redis還支持對(duì)幾個(gè)操作全并后的原子性執(zhí)行。

• 豐富的特性

• Redis支持 publish/subscribe, 通知, key 過期等特性。

• 持久化

• Redis支持RDB, AOF等持久化方式

• 發(fā)布訂閱

• Redis支持發(fā)布/訂閱模式

• 分布式

• Redis Cluster

（PS: 具體再結(jié)合下面的使用場(chǎng)景理解下）

下面是官方的bench-mark根據(jù)如下條件獲得的性能測(cè)試（讀的速度是110000次/s,寫的速度是81000次/s）

• 測(cè)試完成了50個(gè)并發(fā)執(zhí)行100000個(gè)請(qǐng)求。

• 設(shè)置和獲取的值是一個(gè)256字節(jié)字符串。

• Linux box是運(yùn)行Linux 2.6,這是X3320 Xeon 2.5 ghz。

• 文本執(zhí)行使用loopback接口(127.0.0.1)。

Redis的使用場(chǎng)景

redis應(yīng)用場(chǎng)景總結(jié)redis平時(shí)我們用到的地方蠻多的，下面就了解的應(yīng)用場(chǎng)景做個(gè)總結(jié)：

熱點(diǎn)數(shù)據(jù)的緩存

緩存是Redis最常見的應(yīng)用場(chǎng)景，之所有這么使用，主要是因?yàn)镽edis讀寫性能優(yōu)異。而且逐漸有取代memcached，成為首選服務(wù)端緩存的組件。而且，Redis內(nèi)部是支持事務(wù)的，在使用時(shí)候能有效保證數(shù)據(jù)的一致性。

作為緩存使用時(shí)，一般有兩種方式保存數(shù)據(jù)：

• 讀取前，先去讀Redis，如果沒有數(shù)據(jù)，讀取數(shù)據(jù)庫(kù)，將數(shù)據(jù)拉入Redis。

• 插入數(shù)據(jù)時(shí)，同時(shí)寫入Redis。

方案一：實(shí)施起來(lái)簡(jiǎn)單，但是有兩個(gè)需要注意的地方：

• 避免緩存擊穿。（數(shù)據(jù)庫(kù)沒有就需要命中的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致Redis一直沒有數(shù)據(jù)，而一直命中數(shù)據(jù)庫(kù)。）

• 數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性相對(duì)會(huì)差一點(diǎn)。

方案二：數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性強(qiáng)，但是開發(fā)時(shí)不便于統(tǒng)一處理。

當(dāng)然，兩種方式根據(jù)實(shí)際情況來(lái)適用。如：方案一適用于對(duì)于數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求不是特別高的場(chǎng)景。方案二適用于字典表、數(shù)據(jù)量不大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

限時(shí)業(yè)務(wù)的運(yùn)用

redis中可以使用expire命令設(shè)置一個(gè)鍵的生存時(shí)間，到時(shí)間后redis會(huì)刪除它。利用這一特性可以運(yùn)用在限時(shí)的優(yōu)惠活動(dòng)信息、手機(jī)驗(yàn)證碼等業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

計(jì)數(shù)器相關(guān)問題

redis由于incrby命令可以實(shí)現(xiàn)原子性的遞增，所以可以運(yùn)用于高并發(fā)的秒殺活動(dòng)、分布式序列號(hào)的生成、具體業(yè)務(wù)還體現(xiàn)在比如限制一個(gè)手機(jī)號(hào)發(fā)多少條短信、一個(gè)接口一分鐘限制多少請(qǐng)求、一個(gè)接口一天限制調(diào)用多少次等等。

分布式鎖

這個(gè)主要利用redis的setnx命令進(jìn)行，setnx："set if not exists"就是如果不存在則成功設(shè)置緩存同時(shí)返回1，否則返回0 ，這個(gè)特性在俞你奔遠(yuǎn)方的后臺(tái)中有所運(yùn)用，因?yàn)槲覀?a title="服務(wù)器" target="_blank" href="http://kemok4.com/">服務(wù)器是集群的，定時(shí)任務(wù)可能在兩臺(tái)機(jī)器上都會(huì)運(yùn)行，所以在定時(shí)任務(wù)中首先 通過setnx設(shè)置一個(gè)lock， 如果成功設(shè)置則執(zhí)行，如果沒有成功設(shè)置，則表明該定時(shí)任務(wù)已執(zhí)行。 當(dāng)然結(jié)合具體業(yè)務(wù)，我們可以給這個(gè)lock加一個(gè)過期時(shí)間，比如說(shuō)30分鐘執(zhí)行一次的定時(shí)任務(wù)，那么這個(gè)過期時(shí)間設(shè)置為小于30分鐘的一個(gè)時(shí)間就可以，這個(gè)與定時(shí)任務(wù)的周期以及定時(shí)任務(wù)執(zhí)行消耗時(shí)間相關(guān)。

在分布式鎖的場(chǎng)景中，主要用在比如秒殺系統(tǒng)等。

延時(shí)操作

比如在訂單生產(chǎn)后我們占用了庫(kù)存，10分鐘后去檢驗(yàn)用戶是夠真正購(gòu)買，如果沒有購(gòu)買將該單據(jù)設(shè)置無(wú)效，同時(shí)還原庫(kù)存。 由于redis自2.8.0之后版本提供Keyspace Notifications功能，允許客戶訂閱Pub/Sub頻道，以便以某種方式接收影響Redis數(shù)據(jù)集的事件。 所以我們對(duì)于上面的需求就可以用以下解決方案，我們?cè)谟唵紊a(chǎn)時(shí)，設(shè)置一個(gè)key，同時(shí)設(shè)置10分鐘后過期， 我們?cè)诤笈_(tái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)監(jiān)聽器，監(jiān)聽key的實(shí)效，監(jiān)聽到key失效時(shí)將后續(xù)邏輯加上。

當(dāng)然我們也可以利用rabbitmq、activemq等消息中間件的延遲隊(duì)列服務(wù)實(shí)現(xiàn)該需求。

排行榜相關(guān)問題

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)在排行榜方面查詢速度普遍偏慢，所以可以借助redis的SortedSet進(jìn)行熱點(diǎn)數(shù)據(jù)的排序。

比如點(diǎn)贊排行榜，做一個(gè)SortedSet, 然后以用戶的openid作為上面的username, 以用戶的點(diǎn)贊數(shù)作為上面的score, 然后針對(duì)每個(gè)用戶做一個(gè)hash, 通過zrangebyscore就可以按照點(diǎn)贊數(shù)獲取排行榜，然后再根據(jù)username獲取用戶的hash信息，這個(gè)當(dāng)時(shí)在實(shí)際運(yùn)用中性能體驗(yàn)也蠻不錯(cuò)的。

點(diǎn)贊、好友等相互關(guān)系的存儲(chǔ)

Redis 利用集合的一些命令，比如求交集、并集、差集等。

在微博應(yīng)用中，每個(gè)用戶關(guān)注的人存在一個(gè)集合中，就很容易實(shí)現(xiàn)求兩個(gè)人的共同好友功能。

簡(jiǎn)單隊(duì)列

由于Redis有l(wèi)ist push和list pop這樣的命令，所以能夠很方便的執(zhí)行隊(duì)列操作。

參考文章

• https://baike.baidu.com/item/Redis/6549233?fr=aladdin

• https://zhuanlan.zhihu.com/p/29665317

• https://www.jianshu.com/p/40dbc78711c8

知識(shí)體系

知識(shí)體系

相關(guān)文章

首先，我們通過學(xué)習(xí)Redis的概念基礎(chǔ)，了解它適用的場(chǎng)景。

• Redis入門 - Redis概念和基礎(chǔ)

• Redis是一種支持key-value等多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)系統(tǒng)?？捎糜诰彺?，事件發(fā)布或訂閱，高速隊(duì)列等場(chǎng)景。支持網(wǎng)絡(luò)，提供字符串，哈希，列表，隊(duì)列，集合結(jié)構(gòu)直接存取，基于內(nèi)存，可持久化。

其次，這些適用場(chǎng)景都是基于Redis支持的數(shù)據(jù)類型的，所以我們需要學(xué)習(xí)它支持的數(shù)據(jù)類型；同時(shí)在redis優(yōu)化中還需要對(duì)底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)了解，所以也需要了解一些底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

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• 我們?cè)谇拔囊呀?jīng)闡述了Redis 5種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型詳解，分別是字符串(string)、列表(list)、哈希(hash)、集合(set)、有序集合(zset)，以及5.0版本中Redis Stream結(jié)構(gòu)詳解；那么這些基礎(chǔ)類型的底層是如何實(shí)現(xiàn)的呢？Redis的每種對(duì)象其實(shí)都由對(duì)象結(jié)構(gòu)(redisObject) 與 對(duì)應(yīng)編碼的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組合而成, 本文主要介紹對(duì)象結(jié)構(gòu)(redisObject) 部分。。

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• 在學(xué)習(xí)完底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之后，我們終于可以結(jié)合前文內(nèi)容闡述redis對(duì)象及編碼之間的關(guān)系了。

再者，需要學(xué)習(xí)Redis支持的核心功能，包括持久化，消息，事務(wù)，高可用；高可用方面包括，主從，哨兵等；高可拓展方面，比如 分片機(jī)制等。

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• Redis進(jìn)階 - 高可用：哨兵機(jī)制（Redis Sentinel）詳解

• 在上文主從復(fù)制的基礎(chǔ)上，如果注節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障該怎么辦呢？ 在 Redis 主從集群中，哨兵機(jī)制是實(shí)現(xiàn)主從庫(kù)自動(dòng)切換的關(guān)鍵機(jī)制，它有效地解決了主從復(fù)制模式下故障轉(zhuǎn)移的問題。

• Redis進(jìn)階 - 高可拓展：分片技術(shù)（Redis Cluster）詳解

• 前面兩篇文章，主從復(fù)制和哨兵機(jī)制保障了高可用，就讀寫分離而言雖然slave節(jié)點(diǎn)來(lái)擴(kuò)展主從的讀并發(fā)能力，但是寫能力和存儲(chǔ)能力是無(wú)法進(jìn)行擴(kuò)展的，就只能是master節(jié)點(diǎn)能夠承載的上限。如果面對(duì)海量數(shù)據(jù)那么必然需要構(gòu)建master（主節(jié)點(diǎn)分片)之間的集群，同時(shí)必然需要吸收高可用（主從復(fù)制和哨兵機(jī)制）能力，即每個(gè)master分片節(jié)點(diǎn)還需要有slave節(jié)點(diǎn)，這是分布式系統(tǒng)中典型的縱向擴(kuò)展（集群的分片技術(shù)）的體現(xiàn)；所以在Redis 3.0版本中對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)就是Redis Cluster。

最后，就是具體的實(shí)踐以及實(shí)踐中遇到的問題和解決方法了：在不同版本中有不同特性，所以還需要了解版本；以及性能優(yōu)化，大廠實(shí)踐等。

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到此，關(guān)于“如何理解Redis的使用場(chǎng)景”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)?lái)更多實(shí)用的文章！