Redis 16 个常见使用场景
这个场景最开始是是一篇介绍微博Redis应用的PPT中看到的,其中提到微博的Redis主要是用在在计数和好友关系两方面上,当时对好友关系方面的用法不太了解,后来看到《Redis设计与实现》中介绍到作者最开始去使用Redis便是希望能通过。利用set结构的无序性,通过Spop(RedisSpop命令用于移除集合中的指定key的一个或多个随机元素,移除后会返回移除的元素。在Redis的数据结构中,在最
1. 缓存
作为Key-Value
形态的内存数据库,Redis 最先会被想到的应用场景便是作为数据缓存。而使用 Redis 缓存数据非常简单,只需要通过string
类型将序列化后的对象存起来即可,不过也有一些需要注意的地方:
-
必须保证不同对象的 key 不会重复,并且使 key 尽量短,一般使用类名(表名)加主键拼接而成。
-
选择一个优秀的序列化方式也很重要,目的是提高序列化的效率和减少内存占用。
-
缓存内容与数据库的一致性,这里一般有两种做法:
- 只在数据库查询后将对象放入缓存,如果对象发生了修改或删除操作,直接清除对应缓存(或设为过期)。
- 在数据库新增和查询后将对象放入缓存,修改后更新缓存,删除后清除对应缓存(或设为过期)。
2. 数据共享分布式
String 类型,因为 Redis 是分布式的独立服务,可以在多个应用之间共享
例如:分布式Session
<dependency> <groupId>org.springframework.session</groupId> <artifactId>spring-session-data-redis</artifactId> </dependency>
3、分布式锁
如今都是分布式的环境下java自带的单体锁已经不适用的。在 Redis 2.6.12 版本开始,string
的set
命令增加了一些参数:
-
EX
:设置键的过期时间(单位为秒) -
PX
:设置键的过期时间(单位为毫秒) -
NX
:只在键不存在时,才对键进行设置操作。SET key value NX
效果等同于SETNX key value
。 -
XX
:只在键已经存在时,才对键进行设置操作。
由于这个操作是原子性的,可以简单地以此实现一个分布式的锁,例如:
set lock_key locked NX EX 1
如果这个操作返回false
,说明 key 的添加不成功,也就是当前有人在占用这把锁。而如果返回true
,则说明得了锁,便可以继续进行操作,并且在操作后通过del
命令释放掉锁。并且即使程序因为某些原因并没有释放锁,由于设置了过期时间,该锁也会在 1 秒后自动释放,不会影响到其他程序的运行。
推荐使用 redisson 第三方库实现分布式锁。
参考 java分布式锁终极解决方案之 redisson
4、全局ID
int类型,incrby,利用原子性
incrby userid 1000
分库分表的场景,一次性拿一段
5、计数器
int类型,incr方法
例如:文章的阅读量、微博点赞数、允许一定的延迟,先写入Redis再定时同步到数据库
计数功能应该是最适合 Redis 的使用场景之一了,因为它高频率读写的特征可以完全发挥 Redis 作为内存数据库的高效。在 Redis 的数据结构中,string
、hash
和sorted set
都提供了incr
方法用于原子性的自增操作,下面举例说明一下它们各自的使用场景:
- 如果应用需要显示每天的注册用户数,便可以使用
string
作为计数器,设定一个名为REGISTERED_COUNT_TODAY
的 key,并在初始化时给它设置一个到凌晨 0 点的过期时间,每当用户注册成功后便使用incr
命令使该 key 增长 1,同时当每天凌晨 0 点后,这个计数器都会因为 key 过期使值清零。 - 每条微博都有点赞数、评论数、转发数和浏览数四条属性,这时用
hash
进行计数会更好,将该计数器的 key 设为weibo:weibo_id
,hash
的 field 为like_number
、comment_number
、forward_number
和view_number
,在对应操作后通过hincrby
使hash 中
的 field 自增。 - 如果应用有一个发帖排行榜的功能,便选择
sorted set
吧,将集合的 key 设为POST_RANK
。当用户发帖后,使用zincrby
将该用户 id 的 score 增长 1。sorted set
会重新进行排序,用户所在排行榜的位置也就会得到实时的更新。
6、限流
int类型,incr方法
以访问者的ip和其他信息作为key,访问一次增加一次计数,超过次数则返回false
7、位统计
String类型的bitcount(1.6.6的bitmap数据结构介绍)
字符是以8位二进制存储的
set k1 a setbit k1 6 1 setbit k1 7 0 get k1 /* 6 7 代表的a的二进制位的修改 a 对应的ASCII码是97,转换为二进制数据是01100001 b 对应的ASCII码是98,转换为二进制数据是01100010 因为bit非常节省空间(1 MB=8388608 bit),可以用来做大数据量的统计。 */
参考 使用Redis的bitmaps统计用户留存率、活跃用户
用户日活月活怎么统计 - Redis HyperLogLog 详解
8. 时间轴(Timeline)
list
作为双向链表,不光可以作为队列使用。如果将它用作栈便可以成为一个公用的时间轴。当用户发完微博后,都通过lpush
将它存放在一个 key 为LATEST_WEIBO
的list
中,之后便可以通过lrange
取出当前最新的微博。
9. 消息队列
Redis 中list
的数据结构实现是双向链表,所以可以非常便捷的应用于消息队列(生产者 / 消费者模型)。消息的生产者只需要通过lpush
将消息放入 list,消费者便可以通过rpop
取出该消息,并且可以保证消息的有序性。如果需要实现带有优先级的消息队列也可以选择sorted set
。而pub/sub
功能也可以用作发布者 / 订阅者模型的消息。无论使用何种方式,由于 Redis 拥有持久化功能,也不需要担心由于服务器故障导致消息丢失的情况。
List提供了两个阻塞的弹出操作:blpop/brpop,可以设置超时时间
- blpop:blpop key1 timeout 移除并获取列表的第一个元素,如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。
- brpop:brpop key1 timeout 移除并获取列表的最后一个元素,如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。
上面的操作。其实就是java的阻塞队列。学习的东西越多。学习成本越低
- 队列:先进先除:rpush blpop,左头右尾,右边进入队列,左边出队列
- 栈:先进后出:rpush brpop
10、抽奖
利用set结构的无序性,通过 Spop( Redis Spop 命令用于移除集合中的指定 key 的一个或多个随机元素,移除后会返回移除的元素。 ) 随机获得值
redis> SADD myset "one"
(integer) 1 redis> SADD myset "two" (integer) 1 redi