Redis开发与运维之应用场景

Redis开发与运维之应用场景


Redis共有5种数据结构,它们分别是string、hash、list、set、zset,那么他们分别适合的应用场景是什么呢?

string

缓存功能

上图就是比较典型的缓存使用场景,其中Redis作为缓存层,MySQL作为存储层,绝大部分请求的数据都是从Redis中获取。由于Redis具有支撑高并发的特性,所以缓存通常能起到加速读写和降低后端压力的作用。

计数

许多应用都会使用Redis作为计数的基础工具,它可以实现快速计数、 查询缓存的功能,同时数据可以异步落地到其他数据源。例如视频网站的视频播放数就可以使用Redis作为视频播放数计数的基础组件,用户每播放一次视频,相应的视频播放数就会自增1。

共享Session

如上图所示,一个分布式Web服务将用户的Session信息(例如用户登录信息)保存在各自服务器中,这样会造成一个问题,出于负载均衡的考虑,分布式服务会将用户的访问均衡到不同服务器上,用户刷新一次访问可 能会发现需要重新登录,这个问题是用户无法容忍的。

为了解决这个问题,可以使用Redis将用户的Session进行集中管理,如下图所示,在这种模式下只要保证Redis是高可用和扩展性的,每次用户更新或者查询登录信息都直接从Redis中集中获取。

限速

很多应用出于安全的考虑,会在每次进行登录时,让用户输入手机验证码,从而确定是否是用户本人。但是为了短信接口不被频繁访问,会限制用户每分钟获取验证码的频率,例如一分钟不能超过5次,利用到上述的计数功能。

除了上面介绍的几种使用场景,字符串还有非常多的适用场景,可以结合字符串提供的相应命令充分发挥自己的想象力。

hash

关系型数据库数据结构

哈希类型缓存数据结构

从上两图看,可以将关系型数据库的数据用哈希类型来存储,相比于使用字符串序列化缓存用户信息,哈希类型变得更加直观,并且在更新操作上会更加便捷。可以将每个用户的id定义为键后缀,多对field- value对应每个用户的属性。

但是需要注意的是哈希类型和关系型数据库有两点不同之处:

  • 哈希类型是稀疏的,而关系型数据库是完全结构化的,例如哈希类型每个键可以有不同的field,而关系型数据库一旦添加新的列,所有行都要为其设置值(即使为NULL)
  • 关系型数据库可以做复杂的关系查询,而Redis去模拟关系型复杂查询 开发困难,维护成本高。

list

消息队列

Redis的lpush+brpop命令组合即可实现阻塞队列,生产者客户端使用lrpush从列表左侧插入元素,多个消费者客户端使用brpop命令阻塞式的“抢”列表尾部的元素,多个客户端保证了消费的负载均衡和高可用性。

列表的使用场景很多,在选择时可以参考以下口诀:

lpush+lpop=Stack(栈)
lpush+rpop=Queue(队列)
lpsh+ltrim=Capped Collection(有限集合)
lpush+brpop=Message Queue(消息队列)

set

集合类型比较典型的使用场景是标签(tag)。例如一个用户可能对娱乐、体育比较感兴趣,另一个用户可能对历史、新闻比较感兴趣,这些兴趣点就是标签。有了这些数据就可以得到喜欢同一个标签的人,以及用户的共同喜好的标签,这些数据对于用户体验以及增强用户黏度比较重要。例如一个电子商务的网站会对不同标签的用户做不同类型的推荐,比如对数码产品比较感兴趣的人,在各个页面或者通过邮件的形式给他们推荐最新的数码产品,通常会为网站带来更多的利益。

zset

有序集合比较典型的使用场景就是排行榜系统。例如视频网站需要对用户上传的视频做排行榜,榜单的维度可能是多个方面的:按照时间、按照播 放数量、按照获得的赞数。

ok,Redis应用场景就说到这里了。