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redis总结

简介:

redis与memcached

  • redis支持更多的数据结构
  • redis支持数据持久化

redis支持两种存储方式:snapshot(快照)和aof(append only mode),快照是定时将内存快照持久化到硬盘(crash会丢失数据),aof是在写入数据的同时将操作命令保存到日志(不会丢失数据,但操作日志管理维护成本高)

  • redis单线程,memcached是多线程的
  • redis修改libevent实现小巧的epoll,memcached完全依赖libevent(性能影响)
  • memcached使用CAS避免资源竞争修改,redis提供了事务功能

CAS是通过为每一个cacke key设置一个隐藏的cas token作为版本号,每次set操作都会检查并更新token

数据类型

string

string是key/value的存储结构(同memcached一样),支持的命令:

get/set/del
incr/incrby
decr/descby
append/strlen
getrange/setrange

问题:计数

一般情况都需要额外使用锁来避免并发写的问题。

解决方法:

使用incr命令来实现原子递增,使用get/set来重置计数状态。

与memcached相同,可作为key/value数据库,例如session共享。

hash

hash的value实际上是一个hashmap,可以直接操作value的各个feild的值,支持的命令:

hset/hget/hgetall
hmset/hmget
hlen/hexists
hkeys/hvals

hash两种实现方式,

  • 当数据较少时,为了节省内存采用线性存储来节省空间
  • 当数据较多时,才会使用hashmap来降低时间复杂度

问题:商品维度计数
商品有各种计数(喜欢、评论、鉴定、浏览等)
解决方法:
使用hashfield字段来存储喜欢、评论等计数值。

同理,用户维度计数(动态、关注、粉丝、喜欢、发帖等)。

该存储结构适用于常用的商品、热门新闻动态等经常被大量访问的数据对象。

list

list通过双向链表实现,支持反向查找和遍历,支持的命令:

lpush/rpush
lpop/rpop
lrange/lrem

利用pushpop操作可以实现消息队列,也可以实现关注列表、粉丝/在线好友列表等功能。

问题:显示最新的项目列表

SELECT * FROM foo WHERE ... ORDER BY TIME DESC LIMIT 10;

数据库上的查询语句如上,随着数据的增多,排序会越来越慢。
解决方法:

  • 为每一条数据选择一个唯一的ID(可选自增ID)
  • 缓存最新的N个数据,利用redis做数据缓存(list结构不断LPUSH最新的数据)
  • 当查询内容超过redis缓存内容后,才会穿透缓存访问数据库

消息队列的实现:

  • list数据结构作为channel
  • 生产者lpush消息
  • 消费者rpop消息
  • 设定超时时间

上述消息队列与PUB/SUB相比,不会丢失数据,但也没有失败重传的机制(也就是没有消息状态)

set

set是一个不允许重复的数据组合,支持的命令:

sadd/spop
sismembers
sinter/sunion/sdiff

smembers可以用来实现好友列表中判断是否为已存在好友或关注好友,也可以通过集合操作来实现共同好友、共同兴趣、共同关注列表等。

问题:判断微博的共同好友、共同兴趣、是否为关注好友
解决方法:

  • 利用set集合存储用户的好友ID
  • 通过sismembers判断用户是否存在好友集合中
  • 通过sinter来判断两个好友集合的共同好友
  • 通过sunion来获取两个集合的所有好友
  • 通过sdiff来获取两个集合的非共同好友,用于好友推荐

sorted set

sorted set是有序的set,通过提供一个优先级score来实现自动排序,支持的命令:

zadd/zrem
zrange/zcard

score可以用来实现权重队列,也可以实现按时间、评分的自动排序列表。

问题:在线游戏实时排行榜
在线游戏的排行榜都需要实时更新操作,不可能去频繁地更改关系型数据库,
解决方法:

  • 为用户设置唯一的ID,采用sorted set来存储用户的得分情况
  • 利用有序集合来对用户得分进行排名,这里不可能存储全部的用户,可能只关心前100个用户,那么就需要在redis之外做限制

问题:新闻排序
新闻排序是按照新闻的关注度(点击率)和时间做排序,

score = points / (time^alpha)

上面的公式可以说明,点击率越高,越可能获得更多的评分;时间越久远,也会降低新闻的评分。
因此,需要有一个专门用于计算新闻评分的进程,实时地处理最新的N条数据
解决方法:

  • 拉取最新的N条数据
  • 计算各个数据的评分
  • 添加到有序集合中

Pub/Sub

实现消息队列、实时消息系统。

Transactions

redis提供事务的支持,

  • 事务可以一次执行多个命令,多个命令按照顺序执行,不会被其他客户单的命令所打断
  • 事务是原子操作,要么全部执行,要么不执行

使用方法:

> MULTI
> ...
> EXEC

错误处理:

  • 在EXEC之前产生的错误,redis会自动放弃这个事务
  • 在EXEC之后产生的错误,并没有特殊处理

其他应用

  • 实时统计,而全量操作数据记录到log日志,利用Hadoop进行更全面的离线分析
  • web缓存,减轻数据库压力

知识共享许可协议
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