如何理解Redis的使用场景

这篇文章主要介绍“如何理解redis的使用场景”，在日常操作中，相信很多人在如何理解Redis的使用场景问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”如何理解Redis的使用场景”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！

创新互联公司专注骨干网络服务器租用十年，服务更有保障！服务器租用，棕树数据中心 成都服务器租用，成都服务器托管，骨干网络带宽，享受低延迟，高速访问。灵活、实现低成本的共享或公网数据中心高速带宽的专属高性能服务器。

什么是Redis

Redis是一款内存高速缓存数据库。Redis全称为：Remote Dictionary Server（远程数据服务），使用C语言编写，Redis是一个key-value存储系统（键值存储系统），支持丰富的数据类型，如：String、list、set、zset、hash。

Redis是一种支持key-value等多种数据结构的存储系统。可用于缓存，事件发布或订阅，高速队列等场景。支持网络，提供字符串，哈希，列表，队列，集合结构直接存取，基于内存，可持久化。

官方资料

Redis官网:http://redis.io/

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

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

Redis下载:http://redis.io/download

为什么要使用Redis

一个产品的使用场景肯定是需要根据产品的特性，先列举一下Redis的特点：

• 读写性能优异

• Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s （测试条件见下一节）。

• 数据类型丰富

• Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。

• 原子性

• Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行。

• 丰富的特性

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

• 持久化

• Redis支持RDB, AOF等持久化方式

• 发布订阅

• Redis支持发布/订阅模式

• 分布式

• Redis Cluster

（PS: 具体再结合下面的使用场景理解下）

下面是官方的bench-mark根据如下条件获得的性能测试（读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s）

• 测试完成了50个并发执行100000个请求。

• 设置和获取的值是一个256字节字符串。

• Linux box是运行Linux 2.6,这是X3320 Xeon 2.5 ghz。

• 文本执行使用loopback接口(127.0.0.1)。

Redis的使用场景

redis应用场景总结redis平时我们用到的地方蛮多的，下面就了解的应用场景做个总结：

热点数据的缓存

缓存是Redis最常见的应用场景，之所有这么使用，主要是因为Redis读写性能优异。而且逐渐有取代memcached，成为首选服务端缓存的组件。而且，Redis内部是支持事务的，在使用时候能有效保证数据的一致性。

作为缓存使用时，一般有两种方式保存数据：

• 读取前，先去读Redis，如果没有数据，读取数据库，将数据拉入Redis。

• 插入数据时，同时写入Redis。

方案一：实施起来简单，但是有两个需要注意的地方：

• 避免缓存击穿。（数据库没有就需要命中的数据，导致Redis一直没有数据，而一直命中数据库。）

• 数据的实时性相对会差一点。

方案二：数据实时性强，但是开发时不便于统一处理。

当然，两种方式根据实际情况来适用。如：方案一适用于对于数据实时性要求不是特别高的场景。方案二适用于字典表、数据量不大的数据存储。

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。

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。

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。

在分布式锁的场景中，主要用在比如秒杀系统等。

延时操作

比如在订单生产后我们占用了库存，10分钟后去检验用户是够真正购买，如果没有购买将该单据设置无效，同时还原库存。 由于redis自2.8.0之后版本提供Keyspace Notifications功能，允许客户订阅Pub/Sub频道，以便以某种方式接收影响Redis数据集的事件。 所以我们对于上面的需求就可以用以下解决方案，我们在订单生产时，设置一个key，同时设置10分钟后过期， 我们在后台实现一个监听器，监听key的实效，监听到key失效时将后续逻辑加上。

当然我们也可以利用rabbitmq、activemq等消息中间件的延迟队列服务实现该需求。

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。

比如点赞排行榜，做一个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，这个当时在实际运用中性能体验也蛮不错的。

点赞、好友等相互关系的存储

Redis 利用集合的一些命令，比如求交集、并集、差集等。

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。

简单队列

由于Redis有list push和list pop这样的命令，所以能够很方便的执行队列操作。

参考文章

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

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

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

知识体系

知识体系

相关文章

首先，我们通过学习Redis的概念基础，了解它适用的场景。

• Redis入门 - Redis概念和基础

• Redis是一种支持key-value等多种数据结构的存储系统。可用于缓存，事件发布或订阅，高速队列等场景。支持网络，提供字符串，哈希，列表，队列，集合结构直接存取，基于内存，可持久化。

其次，这些适用场景都是基于Redis支持的数据类型的，所以我们需要学习它支持的数据类型；同时在redis优化中还需要对底层数据结构了解，所以也需要了解一些底层数据结构的设计和实现。

• Redis入门 - 数据类型：5种基础数据类型详解

• Redis所有的key（键）都是字符串。我们在谈基础数据结构时，讨论的是存储值的数据类型，主要包括常见的5种数据类型，分别是：String、List、Set、Zset、Hash

• Redis入门 - 数据类型：3种特殊类型详解

• Redis除了上文中5种基础数据类型，还有三种特殊的数据类型，分别是 HyperLogLogs（基数统计）， Bitmaps (位图) 和 geospatial （地理位置）

• Redis入门 - 数据类型：Stream详解

• Redis5.0 中还增加了一个数据结构Stream，它借鉴了Kafka的设计，是一个新的强大的支持多播的可持久化的消息队列。

• Redis进阶 - 底层数据结构：对象机制详解

• 我们在前文已经阐述了Redis 5种基础数据类型详解，分别是字符串(string)、列表(list)、哈希(hash)、集合(set)、有序集合(zset)，以及5.0版本中Redis Stream结构详解；那么这些基础类型的底层是如何实现的呢？Redis的每种对象其实都由对象结构(redisObject)与 对应编码的数据结构组合而成, 本文主要介绍对象结构(redisObject)部分。。

• Redis进阶 - 底层数据结构：底层数据结构详解

• 前文是第一部分底层设计：对象机制详解, 本文主要介绍底层数据结构 部分。

• Redis进阶 - 底层数据结构：redis对象与编码(底层结构)对应关系详解

• 在学习完底层数据结构之后，我们终于可以结合前文内容阐述redis对象及编码之间的关系了。

再者，需要学习Redis支持的核心功能，包括持久化，消息，事务，高可用；高可用方面包括，主从，哨兵等；高可拓展方面，比如 分片机制等。

• Redis进阶 - 持久化：RDB和AOF机制详解

• 为了防止数据丢失以及服务重启时能够恢复数据，Redis支持数据的持久化，主要分为两种方式，分别是RDB和AOF; 当然实际场景下还会使用这两种的混合模式。

• Redis进阶 - 消息传递：发布订阅模式详解

• Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式：发送者(pub)发送消息，订阅者(sub)接收消息。

• Redis进阶 - 事件：Redis事件机制详解

• Redis 采用事件驱动机制来处理大量的网络IO。它并没有使用 libevent 或者 libev 这样的成熟开源方案，而是自己实现一个非常简洁的事件驱动库 ae_event。

• Redis进阶 - 事务：Redis事务详解

• Redis 事务的本质是一组命令的集合。事务支持一次执行多个命令，一个事务中所有命令都会被序列化。在事务执行过程，会按照顺序串行化执行队列中的命令，其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中。

• Redis进阶 - 高可用：主从复制详解

• 我们知道要避免单点故障，即保证高可用，便需要冗余（副本）方式提供集群服务。而Redis 提供了主从库模式，以保证数据副本的一致，主从库之间采用的是读写分离的方式。本文主要阐述Redis的主从复制。

• Redis进阶 - 高可用：哨兵机制（Redis Sentinel）详解

• 在上文主从复制的基础上，如果注节点出现故障该怎么办呢？ 在 Redis 主从集群中，哨兵机制是实现主从库自动切换的关键机制，它有效地解决了主从复制模式下故障转移的问题。

• Redis进阶 - 高可拓展：分片技术（Redis Cluster）详解

• 前面两篇文章，主从复制和哨兵机制保障了高可用，就读写分离而言虽然slave节点来扩展主从的读并发能力，但是写能力和存储能力是无法进行扩展的，就只能是master节点能够承载的上限。如果面对海量数据那么必然需要构建master（主节点分片)之间的集群，同时必然需要吸收高可用（主从复制和哨兵机制）能力，即每个master分片节点还需要有slave节点，这是分布式系统中典型的纵向扩展（集群的分片技术）的体现；所以在Redis 3.0版本中对应的设计就是Redis Cluster。

最后，就是具体的实践以及实践中遇到的问题和解决方法了：在不同版本中有不同特性，所以还需要了解版本；以及性能优化，大厂实践等。

• Redis进阶 - 缓存问题：一致性, 穿击, 穿透, 雪崩, 污染等

• Redis最常用的一个场景就是作为缓存，本文主要探讨作为缓存，在实践中可能会有哪些问题？比如一致性, 穿击, 穿透, 雪崩, 污染等

• Redis进阶 - 版本特性: Redis4.0、5.0、6.0特性整理

• 在学习Redis知识体系时，我们难免会需要查看版本实现之间的差异，本文主要整理Redis较为新的版本的特性。

• Redis进阶 - 运维监控：Redis的监控详解

• Redis实战中包含开发，集群 和 运维，Redis用的好不好，如何让它更好，这是运维要做的；本文主要在 Redis自身状态及命令，可视化监控工具，以及Redis监控体系等方面帮助你构建对redis运维/监控体系的认知，它是性能优化的前提。

到此，关于“如何理解Redis的使用场景”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注创新互联网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！