Redis 16 個常見使用場景

這個場景最開始是是一篇介紹微博Redis應用的PPT中看到的，其中提到微博的Redis主要是用在在計數和好友關系兩方面上，當時對好友關系方面的用法不太了解，后來看到《Redis設計與實作》中介紹到作者最開始去使用Redis便是希望能通過，利用set結構的無序性,通過Spop（RedisSpop命令用于移除集合中的指定key的一個或多個隨機元素，移除后會回傳移除的元素，在Redis的資料結構中，在最

1. 快取

作為Key-Value形態的記憶體資料庫，Redis 最先會被想到的應用場景便是作為資料快取，而使用 Redis 快取資料非常簡單，只需要通過string型別將序列化后的物件存起來即可，不過也有一些需要注意的地方：

必須保證不同物件的 key 不會重復，并且使 key 盡量短，一般使用類名（表名）加主鍵拼接而成，
選擇一個優秀的序列化方式也很重要，目的是提高序列化的效率和減少記憶體占用，
快取內容與資料庫的一致性，這里一般有兩種做法：
1. 只在資料庫查詢后將物件放入快取，如果物件發生了修改或洗掉操作，直接清除對應快取（或設為過期），
2. 在資料庫新增和查詢后將物件放入快取，修改后更新快取，洗掉后清除對應快取（或設為過期），

2. 資料共享分布式

String 型別，因為 Redis 是分布式的獨立服務，可以在多個應用之間共享

例如：分布式Session

<dependency> 
 <groupId>org.springframework.session</groupId> 
 <artifactId>spring-session-data-redis</artifactId> 
</dependency>

3、分布式鎖

如今都是分布式的環境下java自帶的單體鎖已經不適用的，在 Redis 2.6.12 版本開始，string的set命令增加了一些引數：

EX：設定鍵的過期時間（單位為秒）
PX：設定鍵的過期時間（單位為毫秒）
NX ：只在鍵不存在時，才對鍵進行設定操作， SET key value NX 效果等同于 SETNX key value ，
XX ：只在鍵已經存在時，才對鍵進行設定操作，

由于這個操作是原子性的，可以簡單地以此實作一個分布式的鎖，例如：

　　set lock_key locked NX EX 1

如果這個操作回傳false，說明 key 的添加不成功，也就是當前有人在占用這把鎖，而如果回傳true，則說明得了鎖，便可以繼續進行操作，并且在操作后通過del命令釋放掉鎖，并且即使程式因為某些原因并沒有釋放鎖，由于設定了過期時間，該鎖也會在 1 秒后自動釋放，不會影響到其他程式的運行，
　　
推薦使用 redisson 第三方庫實作分布式鎖，
參考 java分布式鎖終極解決方案之 redisson

4、全域ID

int型別，incrby，利用原子性

incrby userid 1000

分庫分表的場景，一次性拿一段

5、計數器

int型別，incr方法

例如：文章的閱讀量、微博點贊數、允許一定的延遲，先寫入Redis再定時同步到資料庫

計數功能應該是最適合 Redis 的使用場景之一了，因為它高頻率讀寫的特征可以完全發揮 Redis 作為記憶體資料庫的高效，在 Redis 的資料結構中，string、hash和sorted set都提供了incr方法用于原子性的自增操作，下面舉例說明一下它們各自的使用場景：

如果應用需要顯示每天的注冊用戶數，便可以使用string作為計數器，設定一個名為REGISTERED_COUNT_TODAY的 key，并在初始化時給它設定一個到凌晨 0 點的過期時間，每當用戶注冊成功后便使用incr命令使該 key 增長 1，同時當每天凌晨 0 點后，這個計數器都會因為 key 過期使值清零，
每條微博都有點贊數、評論數、轉發數和瀏覽數四條屬性，這時用hash進行計數會更好，將該計數器的 key 設為weibo:weibo_id，hash的 field 為like_number、comment_number、forward_number和view_number，在對應操作后通過hincrby使hash 中的 field 自增，
如果應用有一個發帖排行榜的功能，便選擇sorted set吧，將集合的 key 設為POST_RANK，當用戶發帖后，使用zincrby將該用戶 id 的 score 增長 1，sorted set會重新進行排序，用戶所在排行榜的位置也就會得到實時的更新，

6、限流

int型別，incr方法

以訪問者的ip和其他資訊作為key，訪問一次增加一次計數，超過次數則回傳false

7、位統計

String型別的bitcount（1.6.6的bitmap資料結構介紹）

字符是以8位二進制存盤的

set k1 a
setbit k1 6 1
setbit k1 7 0
get k1 
/* 6 7 代表的a的二進制位的修改
a 對應的ASCII碼是97，轉換為二進制資料是01100001
b 對應的ASCII碼是98，轉換為二進制資料是01100010

因為bit非常節省空間（1 MB=8388608 bit），可以用來做大資料量的統計，
*/

參考使用Redis的bitmaps統計用戶留存率、活躍用戶

用戶榷訓月活怎么統計 - Redis HyperLogLog 詳解

8. 時間軸（Timeline）

　　list作為雙向鏈表，不光可以作為佇列使用，如果將它用作堆疊便可以成為一個公用的時間軸，當用戶發完微博后，都通過lpush將它存放在一個 key 為LATEST_WEIBO的list中，之后便可以通過lrange取出當前最新的微博，

9. 訊息佇列

Redis 中list的資料結構實作是雙向鏈表，所以可以非常便捷的應用于訊息佇列（生產者 / 消費者模型），訊息的生產者只需要通過lpush將訊息放入 list，消費者便可以通過rpop取出該訊息，并且可以保證訊息的有序性，如果需要實作帶有優先級的訊息佇列也可以選擇sorted set，而pub/sub功能也可以用作發布者 / 訂閱者模型的訊息，無論使用何種方式，由于 Redis 擁有持久化功能，也不需要擔心由于服務器故障導致訊息丟失的情況，

List提供了兩個阻塞的彈出操作：blpop/brpop，可以設定超時時間

blpop：blpop key1 timeout 移除并獲取串列的第一個元素，如果串列沒有元素會阻塞串列直到等待超時或發現可彈出元素為止，
brpop：brpop key1 timeout 移除并獲取串列的最后一個元素，如果串列沒有元素會阻塞串列直到等待超時或發現可彈出元素為止，

上面的操作，其實就是java的阻塞佇列，學習的東西越多，學習成本越低

佇列：先進先除：rpush blpop，左頭右尾，右邊進入佇列，左邊出佇列
堆疊：先進后出：rpush brpop

10、抽獎

利用set結構的無序性,通過 Spop（ Redis Spop 命令用于移除集合中的指定 key 的一個或多個隨機元素，移除后會回傳移除的元素，）隨機獲得值

redis> SADD myset "one"
(integer) 1
redis> SADD myset "two"
(integer) 1
redis> SADD myset "three"
(integer) 1
redis> SPOP myset
"one"
redis> SMEMBERS myset
1) "three"
2) "two"
redis> SADD myset "four"
(integer) 1
redis> SADD myset "five"
(integer) 1
redis> SPOP myset 3
1) "five"
2) "four"
3) "two"
redis> SMEMBERS myset
1) "three"
redis>

11、點贊、簽到、打卡

假如上面的微博ID是t1001，用戶ID是u3001

用 like:t1001 來維護 t1001 這條微博的所有點贊用戶

點贊了這條微博：sadd like:t1001 u3001
取消點贊：srem like:t1001 u3001
是否點贊：sismember like:t1001 u3001
點贊的所有用戶：smembers like:t1001
點贊數：scard like:t1001

是不是比資料庫簡單多了，

12 商品標簽

老規矩，用 tags:i5001 來維護商品所有的標簽，

sadd tags:i5001 畫面清晰細膩
sadd tags:i5001 真彩清晰顯示屏
sadd tags:i5001 流程至極

13、好友關系、用戶關注、推薦模型

這個場景最開始是是一篇介紹微博 Redis 應用的 PPT 中看到的，其中提到微博的 Redis 主要是用在在計數和好友關系兩方面上，當時對好友關系方面的用法不太了解，后來看到《Redis 設計與實作》中介紹到作者最開始去使用 Redis 便是希望能通過set解決傳統資料庫無法快速計算集合中交集這個功能，后來聯想到微博當前的業務場景，確實能夠以這種方式實作，所以姑且猜測一下：

對于一個用戶 A，將它的關注和粉絲的用戶 id 都存放在兩個 set 中：

A:follow：存放 A 所有關注的用戶 id
A:follower：存放 A 所有粉絲的用戶 id

那么通過sinter命令便可以根據A:follow和A:follower的交集得到與 A 互相關注的用戶，當 A 進入另一個用戶 B 的主頁后，A:follow和B:follow的交集便是 A 和 B 的共同專注，A:follow和B:follower的交集便是 A 關注的人也關注了 B，

舉例

follow 關注 fans 粉絲

相互關注：

sadd 1:follow 2
sadd 2:fans 1
sadd 1:fans 2
sadd 2:follow 1

我關注的人也關注了他(取交集)：

sinter 1:follow 2:fans

可能認識的人：

用戶1可能認識的人(差集)：sdiff 2:follow 1:follow
用戶2可能認識的人：sdiff 1:follow 2:follow

14 .排行榜

使用sorted set(有序set)和一個計算熱度的演算法便可以輕松打造一個熱度排行榜，zrevrangebyscore可以得到以分數倒序排列的序列，zrank可以得到一個成員在該排行榜的位置（是分數正序排列時的位置，如果要獲取倒序排列時的位置需要用zcard-zrank），

id 為6001 的新聞點擊數加1：

zincrby hotNews:20190926 1 n6001

獲取今天點擊最多的15條：

zrevrange hotNews:20190926 0 15 withscores

15 .倒排索引

倒排索引是構造搜索功能的最常見方式，在 Redis 中也可以通過set進行建立倒排索引，這里以簡單的拼音 + 前綴搜索城市功能舉例：

假設一個城市北京，通過拼音詞庫將北京轉為beijing，再通過前綴分詞將這兩個詞分為若干個前綴索引，有：北、北京、b、be…beijin和beijing，將這些索引分別作為set的 key（例如:index:北）并存盤北京的 id，倒排索引便建立好了，接下來只需要在搜索時通過關鍵詞取出對應的set并得到其中的 id 即可，

16 .顯示最新的專案串列

比如說，我們的一個Web應用想要列出用戶貼出的最新20條評論，在最新的評論邊上我們有一個“顯示全部”的鏈接，點擊后就可以獲得更多的評論，

每次新評論發表時，我們會將它的ID添加到一個Redis串列，可以限定串列的長度為5000

LPUSH latest.comments

在Redis中我們的最新ID使用了常駐快取，這是一直更新的，但是我們做了限制不能超過5000個ID，因此我們的獲取ID函式會一直詢問Redis，只有在超出了這個范圍的時候，才需要去訪問資料庫，

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