Redis - 介绍与使用场景
简介
Redis 的全称是 Remote Dictionary Server,是一个使用 C 语言编写的、开源的(BSD 许可)高性能非关系型(NoSQL)的键值对数据库。
Redis 的数据是存储在内存中的,所以读写速度非常快,被广泛应用于缓存方向,当然也有持久化数据库的用法。
优缺点
优点
- 读写性能优异, Redis 能读的速度是 110000 次/s,写的速度是 81000 次/s
- 数据类型丰富,有 String、List、Hash、Set、SortedSet 等
- 单线程原子性,Redis 所有的操作都是原子性的,也支持多个操作合并后的原子执行
- 丰富的特性,Redis 支持发布订阅、通知、key 过期等功能
- 支持持久化,Redis 支持 RDB、AOF 等持久化方式
- 高可用性,Redis 支持主从复制、哨兵模式、Cluster 等高可用方式
缺点
- 数据库容量受物理内存的限制,不能用作海量数据的读写
- Redis 难以支持在线扩容,修改配置文件之后重启 Redis,恢复磁盘上的数据耗费时间较久
使用场景
数据缓存
Redis 是高性能的内存数据库,因此,缓存是 Redis 最常用的场景。Redis 作为缓存使用的时候,一般是采用先更新数据库,再删除缓存的 Cache Aside Pattern 策略。
整体的逻辑是:业务从 Redis 中读取数据,如果 Redis 中访问不到数据,然后读取数据库中的数据,将数据库中的数据缓存到 Redis 中;业务更新数据,直接修改数据库中的数据,然后将 Redis 中的缓存删除。
这种方案需要注意的就是:避免缓存击穿,数据的实时性相对较低。
限时业务
Redis 支持给 key 设置过期时间,客户端无法访问到过期的 key,利用这一特性可以运用在限时的优惠活动、手机验证码等业务场景。
计数器
Redis 的 INCRBY
命令可以实现原子性的递增,可以直接作为计数器存储和递增。尤其是,该命令在键不存在时会直接初始化值再执行 INCRBY
命令,执行成功后会直接返回计算增量之后的数值。
高并发的秒杀活动、分布式序列号的生成、限制手机发送短信次数、接口限制访问次数等需要计数的功能,都涉及到计数器的概念,尤其是分布式系统会涉及到分布式计数器。
分布式锁
先使用 SETNX
命令来争抢锁,结果返回 1
表示设置成功,抢到之后再用 EXPIRE
命令给锁加一个过期时间防止忘记释放锁。
从 Redis 的 2.6.12 版本开始,可以通过 SET
命令的复杂参数,将 SETNX
命令和 EXPIRE
命令合并成一条命令来使用:
EX second
: 设置键的过期时间为 second 秒,使用EX
选项效果等同于SETEX
命令。PX millisecond
: 设置键的过期时间为 millisecond 毫秒,使用PX
选项效果等同于PSETEX
命令。NX
: 只在键不存在时,才对键进行设置操作,使用NX
选项效果等同于SETNX
命令。XX
: 只在键已经存在时,才对键进行设置操作。
同样的,使用 SET
命令操作成功之后会返回 OK
,这样才表示抢到了锁。
为了避免分布式锁被误删,加锁时可以设置线程 ID 作为 value 值,删除时需要线程的线程 ID 和 Redis 存储的值一致才能够删除分布式锁,否则只能等待锁自动过期,整个删除过程使用事务的方式保证原子性。
排行榜功能
通过 Redis 的 SortedSet 可以实现排行榜功能。
比如说需要展示点赞排行榜,可以将用户 ID 作为 SortedSet 的 value 值,将用户的点赞数作为 SortedSet 的 score 值,SortedSet 提供的 ZRANGEBYSCORE
命令可以快速返回已排序的点赞排行榜。
延时队列
延时队列其实就是一个带有延迟功能的消息队列,Redis 可以通过 SortedSet 实现延时队列。
具体的实现如下:
- 将消息内容序列化成一个字符串作为 SortedSet 的 value 值,这个消息的到期处理时间作为 score,生产者调用
ZADD
命令生产消息,消费者可以使用ZRANGEBYSCORE
命令获取一段时间之前的数据轮询处理; - 通常使用多个线程轮询 SortedSet 获取到期的任务进行处理,多个线程是为了保障可用性,万一挂了一个线程还有其他线程可以继续处理;
- 因为有多个线程,所以需要考虑并发争抢任务,确保任务不能被多次执行,Redis 的
ZREM
命令是多线程争抢任务的关键,ZREM
命令会返回被成功移除的成员数量,可以通过ZREM
命令来决定任务的唯一属主; - 同时也要注意一定要进行异常捕获,避免因为个别任务处理问题导致循环异常退出,同一个任务可能会被多个进程取到之后再使用
ZREM
命令进行争抢,那些没抢到的进程都是白取了一次任务,这是浪费; - 通常可以使用 Lua 脚本的方式,将
ZRANGEBYSCORE
命令和ZREM
命令一同挪到服务器端进行原子化操作,这样多个进程之间争抢任务时就不会出现这种浪费了。
异步队列
第一种方案 是使用 List 结构作为异步队列,RPUSH
命令生产消息,LPOP
命令消费消息。当使用 LPOP
命令没有得到消息的时候,需要适当 sleep 一会再重试,在这里 sleep 会导致消息的处理延迟增加。
如果不做 sleep 重试,改进的 第二种方案 是,使用 LPOP
命令的阻塞版本 BLPOP
命令,在 List 队列中没有消息的时候,它会阻塞直到消息到来,一旦数据到来,则立刻醒过来,消息的延迟几乎为零。但是如果线程一直阻塞,Redis 的客户端连接就成了闲置连接,闲置过久,服务器一般会主动断开连接,减少闲置资源占用。这个时候 BLPOP
命令会抛出异常来,代码中需要处理这样的异常。
除了 List 队列之外,第三种方案 是使用 Pub/Sub 订阅者模式实现一对多的消息队列。但是 Redis 的发布订阅功能是无状态的,对于发布者来说,无法知道发布的消息是否被订阅者接收到,在消费者下线的情况下,生产的消息会丢失。
Redis - 介绍与使用场景的更多相关文章
- 【Redis缓存机制】1.Redis介绍和使用场景
(1)持久化数据库的缺点平常我们使用的关系型数据库有Mysql.Oracle以及SqlServer等,在开发的过程中,数据通常都是通过Web提供的数据库驱动来链接数据库进行增删改查. 那么,我们日常使 ...
- 1.Redis介绍和使用场景
(1)持久化数据库的缺点 平常我们使用的关系型数据库有Mysql.Oracle以及SqlServer等,在开发的过程中,数据通常都是通过Web提供的数据库驱动来链接数据库进行增删改查. 那么,我们日常 ...
- Redis常用数据类型介绍、使用场景及其操作命令
Redis常用数据类型介绍.使用场景及其操作命令 本文章同时也在cpper.info发布. Redis目前支持5种数据类型,分别是: 1.String(字符串) 2.List(列表) 3.Hash(字 ...
- Redis学习笔记(4)——Redis五大数据结构介绍以及应用场景
出处:https://www.jianshu.com/p/f09480c05e42 Redis是典型的Key-Value类型数据库,Key为字符类型,Value的类型常用的为五种类型:String.H ...
- Redis介绍及常用命令
一 Redis介绍 Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写.支持网络.可基于内存亦可持久化的日志型.Key-Value数据库,并提供多种语言的API.从2010年3月15日起,Redis的开发 ...
- key-list类型内存数据引擎介绍及使用场景
“互联网数据目前基本使用两种方式来存储,关系数据库或者key value.但是这些互联网业务本身并不属于这两种数据类型,比如用户在社会化平台中的关系,它是一个list,如果要用关系数据库存储就需要转换 ...
- redis 介绍和常用命令
redis 介绍和常用命令 redis简介 Redis 是一款开源的,基于 BSD 许可的,高级键值 (key-value) 缓存 (cache) 和存储 (store) 系统.由于 Redis 的键 ...
- Redis介绍及Jedis测试
1.Redis简介 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 ...
- Redis简介及应用场景
一丶Redis介绍 Redis是一个开源的 key—value型 单线程 数据库,支持string.list.set.zset和hash类型数据. 默认端口:6379 默认数据库数量:16 二.优点: ...
- Redis介绍及Jedis基础操作
1.Redis简介 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 ...
随机推荐
- html小总结(哪些可以直接设置高度和宽度)
(1)当然块级元素是可以直接设置高度和宽度的 块级元素:块级大多为结构性标记 div.h1~h6.ul.ol.dl.form.table.p.hr.pre.address.center.blockqu ...
- Karmada大规模测试报告发布:突破100倍集群规模
摘要:在本文中,我们将介绍用于测试的相关指标,如何进行大规模测试,以及我们如何实现大规模的集群接入. 本文分享自华为云社区<突破100倍集群规模!Karmada大规模测试报告发布>,作者: ...
- 《吐血整理》高级系列教程-吃透Fiddler抓包教程(34)-Fiddler如何抓取微信小程序的包-上篇
1.简介 有些小伙伴或者是童鞋们说小程序抓不到包,该怎么办了???其实苹果手机如果按照宏哥前边的抓取APP包的设置方式设置好了,应该可以轻松就抓到包了.那么安卓手机小程序就比较困难,不是那么友好了.所 ...
- Ant Design Pro:Layout 组件——嵌套布局
在 BasicLayout.jsx 文件中修改 <ProLayout layout="topmenu" className="chenshuai2144&q ...
- CSP-J2022 题解报告
\(CSP-J2022\) 题解报告 \(T1\) 乘方: 发现 \(2^{32}>10^9\),所以这个题只需要特判 \(a=1\) 的情况为 \(1\),其他直接枚举再判断即可. Code: ...
- ArcEngine 序列化AO对象
ArcEngine中只要是继承了IPersistStream接口的对象均可调用ArcEngine中的类库进行序列化和反序列化.一般我们会序列化成xml格式,作为字符串存储,需要的时候,反序列化为对象. ...
- #define 的神奇操作
# define 的神奇操作 一.宏定义中的 #.## 符号的神奇用法 1.1 # 的用法 1.1.1 作用 #表示字符串化操作符(stringification),其作用是将宏定义中的传入参数名转换 ...
- 【论文解读】NIPS 2021-HSWA: Hierarchical Semantic-Visual Adaption for Zero-Shot Learning.(基于层次适应的零样本学习)
作者:陈使明 华中科技大学
- 【每日一题】【比较中右,内部比较中右,注意边界带>=】2021年11月2日-搜索旋转排序数组-211102/220211
[某下标处进行了旋转]整数数组 nums 按升序排列,数组中的值 互不相同 . 在传递给函数之前,nums 在预先未知的某个下标 k(0 <= k < nums.length)上进行了 旋 ...
- 5V升压12.6V芯片电路图,三节锂电池充电
三节3.7V的锂电池串联,11.1V和最大12.6V锂电池充电电路的解决方案.在应用中,一般使用低压5V,如USB口直接输入的给三串锂电池充电,还有是15V或者18V,20V输入降压给锂电池充电的两种 ...