Redis特性与应用场景-优快云博客

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1.Redis介绍

什么是Redis?

Redis 是完全开源免费的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value数据库。

Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：

Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。

Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。

Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

同时，再看下Redis有什么优势：

读速度为110000次/s，写速度为81000次/s，性能极高
具有丰富的数据类型
Redis所有操作都是原子的，意思是要么成功执行要么失败完全不执行，多个操作也支持事务
丰富的特性，比如Redis支持publish/subscribe、notify、key过期等

2.Redis应用场景

2.1、热点数据的缓存

由于redis访问速度块、支持的数据类型比较丰富，所以redis很适合用来存储热点数据，另外结合expire，我们可以设置过期时间然后再进行缓存更新操作，这个功能最为常见，我们几乎所有的项目都有所运用。

2.2、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。

2.3、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。

2.4、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。

在奶茶活动中，我们需要展示各个部门的点赞排行榜，所以我针对每个部门做了一个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。

2.5、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。

当然我们可以将这个特性运用于其他需要分布式锁的场景中，结合过期时间主要是防止死锁的出现。

2.6、延时操作

这个目前我做过相关测试，但是还没有运用到我们的实际项目中，下面我举个该特性的应用场景。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。

2.7、分页、模糊搜索

redis的set集合中提供了一个zrangebylex方法，语法如下：

ZRANGEBYLEX key min max [LIMIT offset count]

通过ZRANGEBYLEX zset - + LIMIT 0 10 可以进行分页数据查询，其中- +表示获取全部数据

zrangebylex key min max 这个就可以返回字典区间的数据，利用这个特性可以进行模糊查询功能，这个也是目前我在redis中发现的唯一一个支持对存储内容进行模糊查询的特性。

前几天我通过这个特性，对学校数据进行了模拟测试，学校数据60万左右，响应时间在700ms左右，比mysql的like查询稍微快一点，但是由于它可以避免大量的数据库io操作，所以总体还是比直接mysql查询更利于系统的性能保障。

2.8、点赞、好友等相互关系的存储

Redis set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能，特殊之处在于set是可以自动排重的，当你需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据时，set是一个很好的选择，并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口，这个也是list所不能提供的。又或者在微博应用中，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。

这个在奶茶活动中有运用，就是利用set存储用户之间的点赞关联的，另外在点赞前判断是否点赞过就利用了sismember方法，当时这个接口的响应时间控制在10毫秒内，十分高效。

2.9、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。

3.Redis安装

3.1 windows 安装redis

3.2 linux 安装redis

Redis的官方下载网址是：http://redis.io/download 或 http://download.redis.io/releases/
Redis服务器端的默认端口是6379。

1. Redis的源码包并上传到Linux系统的这个目录/opt/redis。
2. 解压缩。
tar -zxf redis-5.0.8.tar.gz
3. 切换到解压后的目录。
cd redis-5.0.8
4. 编译。
make
（注意，编译需要C语言编译器gcc的支持，如果没有，需要先安装gcc。可以使用rpm -q gcc查看gcc是否安装）
（利用yum在线安装gcc的命令    yum -y install gcc )
（如果编译出错，请使用make clean清除临时文件。之后，找到出错的原因，解决问题后再来重新安装。）

如果出现fatal error: jemalloc/jemalloc.h: No such file or directory

解决办法

make MALLOC=libc

5. 进入到src目录。
cd src
6. 执行安装。
make install
到此就安装完成。由于安装redis的时候，我们没有选择安装路径，故是默认位置安装。在此，我们可以将可执行文件和配置文件移动到习惯的目录。
cd /usr/local
mkdir -p /usr/local/redis/bin
mkdir -p /usr/local/redis/etc
cd /lamp/redis-2.6.17
cp ./redis.conf /usr/local/redis/etc
cd src
cp mkreleasehdr.sh redis-benchmark redis-check-aof redis-check-dump redis-cli redis-server redis-sentinel /usr/local/redis/bin

开放linux 6379 端口
1.编辑 /etc/sysconfig/iptables 文件：vi /etc/sysconfig/iptables
加入内容并保存：-A RH-Firewall-1-INPUT -m state –state NEW -m tcp -p tcp –dport 6379 -j ACCEPT
2.重启服务：/etc/init.d/iptables restart
3.查看端口是否开放：/sbin/iptables -L -n
比较重要的3个可执行文件：
redis-server：Redis服务器程序
redis-cli：Redis客户端程序，它是一个命令行操作工具。也可以使用telnet根据其纯文本协议操作。
redis-benchmark：Redis性能测试工具，测试Redis在你的系统及配置下的读写性能。