redis階段one

redis簡介

• redis：高性能鍵值對nosql數據庫，以單線程方式處理請求（原子性操作），基於內存存取數據。解決海量用戶，高併發情況下數據處理問題。
• 問題描述：關係型數據庫在海量數據，高併發下數據處理的問題
  • 1、性能瓶頸：磁盤IO性能低下。
  • 2、擴展瓶頸：關係型數據庫數據之間關係複雜，擴展性差，不便於大規模集羣。
• 解決方案：
  • 1、內存IO
  • 2、去掉數據鍵的複雜性
• redis特性
  • 1、數據間無聯繫
  • 2、高性能、單線程（操作都是原子性，不必考慮併發帶來的問題）
  • 3、多數據類型支持
    • string
    • list
    • hash
    • set
    • sorted_set
  • 4、數據持久化RDB/AOF，防止數據災難
    • RDB：數據快照，當前數據保存到文件中。（默認）
    • AOF：記錄所有寫命令到文件，再次開啓數據庫時執行一遍寫命令。
• redis應用
  • 爲熱點數據加速查詢（主要場景），如熱點商品、熱點新聞、熱點資訊、推廣類等高訪問量信息等
  • 任務隊列，如秒殺、搶購、購票排隊等
  • 即時信息查詢，如各位排行榜、各類網站訪問統計、公交到站信息、在線人數信息（聊天室、網站）、設
    備信號等
  • 時效性信息控制，如驗證碼控制、投票控制等
  • 分佈式數據共享，如分佈式集羣架構中的 session 分離
  • 消息隊列
  • 分佈式鎖
• 命令
  • 幫助命令
    • 單個命令help command
    • 組命令help @string（組有string，list，hash…等）
  • 清屏命令 clear
  • 存取命令說明
    • 存相關命令：不存在原信息，則創建， 存在則替換
    • 取相關命令：不存在原信息，則返回nil
  • set 和mset 使用場景
    • 當數據量夠大時，由於redis採用單線程處理，三個單獨的set，效率不如一次mset三個數據，但是一次mset的數據也不能太大，否則單線程就阻塞在這裏了，當數據量過大，可拆分成合適大小處理。

使用案例

• 數據庫表id生成 incr
  • redis所有操作都是原子性，incr自增操作生成數據庫id
  • 支持分表
  • 支持數據庫集羣
• 投票（每4小時只能投一票） setex(秒) psetex(毫秒)
  • 控制基於時效性的業務對象
  • 投完票記錄下投票者的id，存入redis中，設置過期時間爲4小時，再次投票時判斷redis中是否存在，存在（沒過期）即不能再次投票。
• redis用於各種高熱度結構性和非結構性數據
  • 場景：明星的微博主頁和我們的微博主頁相比，他們的就是高熱度的。此時他們主頁的相關數據應存放的redis裏，以便快速響應高併發的訪問。
  • 數據結構如下：
    • user：id：fans
    • user：id：focus
  • 我們可以如上在redis中分開存放，也可以使用json同時存放，那種效果好視具體情況而定
    • user：id：{fans:100,focus:10}
  • redis中的數據大部分還是來自數據庫，因此常用如下命名規則
    • 表名：主鍵名：主鍵值：字段名
    • user ：id ：100 ：name
• hash結構適用於搶購，限購，限量優惠券，激活碼等業務的數據存儲。
• list應用場景
  • 微博，微信點贊等，需要按照順序顯示關注的人，點讚的人，需要按照先後順序呈現的數據 ，特別關注，最新發博，分組等。
• set應用場景
  • 隨機推薦類信息檢索，例如熱點歌單，熱點新聞推薦，熱點旅遊線路，APP推薦，大V推薦。
  • 使用set 的交集，並集，差集等處理共同好友顯示，推薦好友，共同關注的公衆號等數據的處理
  • 數據不可重複，交叉數據類型處理
  • 同類型數據去重，統計訪問網站的不同用戶，IP
    • 網站流量監控方面
      • 1、PV：查看了頁面就+1 ----string incr
      • 2、UV：不同用戶訪問，只有不同用戶才+1，set
      • 3、IP：不同IP才+1，set
  • 黑白名單
• sorted_set應用場景
  • 在set基礎上主要應用點：需要排序/權重/優先級（優先級可由多個級別共同組成）
  • 排行榜，投票，有優先級的任務。

各類型注意事項

• string類型注意事項
  • 數據操作成功與否和數據操作正常返回之間的差異
    • (integer）0：false
    • (integer）1：true
    • 如上是操作失敗和成功，strlen命令返回1的話代表正常返回，所以0,1代表成功還是失敗還要參照具體執行的命令。
  • 未獲取到數據返回nil
  • string 類型數據最大存儲量521M
  • string類型數字範圍(正負)java.lang.Long.MAX_VALUE
• hash類型注意事項
  • 使用json還是hash結構存儲值
    • 上面提到user：id裏的幾個屬性可以分開存，也可以放在一個json字符串裏存，當然也可以放在一個hash結構裏，只不過在於業務的需求，選擇一種合適的方式即可。json存放，如果要修改其中某一個數據有點麻煩，如果數據不需要實時刷新，我們可以定時刷新裏面數據即可。hash存放，可以實時修改裏面某個屬性的值。
  • hash結構中屬性的多少時的結構差異
    • 存儲少量屬性：使用類數組結構
    • 存儲大量屬性：使用hashmap結構
  • hash類型的value只能存儲字符串，不允許存儲其它數據類型，不存在嵌套現象。
  • hash中最多隻能存儲2的32次方-1個鍵值對
  • hash類型十分貼近對象的存儲結構，可方便對屬性進行增加和刪除，但它並非爲對象而生，不能濫用。
  • hgetall獲取所有屬性，入股屬性過多會導致效率低下，慎用。
• list數據類型
  • 存儲結構：底層使用雙向鏈表結構，正因爲是雙向列表，所以既可以從左進左出，右進右出，故有如下命令
    • lpush
    • rpush
    • lpop
    • rpop
    • 獲取數據(0代表第一個，-1代表倒數第一個，-2代表倒數第二個)
      • lrange
      • lindex
      • llen
    • list擴展：指定時間內獲取並移除數據
      • blpop key1 [key2] timeout
      • brpop key1 [key2] timeout
      • brpoplpush source destination timeout
      • b表示block，阻塞，阻塞期間如果list中有數據或者新存入了數據，就讀取並刪除。
    • lrem key count value
      • 左邊刪除count個value（list是允許value重複的，故有count表示個數值）
  • list類型注意事項（應用於操作先後順序的的業務數據）
    • value只能是string，最多隻能存儲2的32次方-1個值
    • list實現底層是雙向鏈表（讀取速度稍慢），可左右進出，操作方式可以是隊列或者棧（左進左出---->先進先出）
    • -1表示倒數第一個值
    • 分頁，第一個在redis中，後續再數據庫中查詢（第一頁看的比較多，後面頁看的較少的時候）
• set類型
  • 命令
    • sadd key member [member…]
    • smembers key
    • srem key member1 [member2…]
    • scard key 獲取集合數據總量
    • sismember key member 判斷集合中是否包含指定數據
  • 隨機取/隨機取並移除
    • srandmember key count 隨機取
    • spop key count 隨機取並移除
• sorted_set類型（set的基礎上添加了排序，存儲時指定score的值進行排序，注意score並不是指，只用於排序而已）
  • 存儲、取、刪除、升序顯示（默認）、降序顯示（zrevrange）、是否顯示score（withscores）
  • sorted_set中score值的獲取和修改
    • zscore key member
    • zincrby key increment member 可應用於投票和排序

redis適用場景

• 創建數據庫表id，支持分表以及數據庫集羣
  • 把string類型的數字當做整型處理，incr自增得表id
• 控制熱點事物的時效性，通過數據是否失效控制業務行爲
  • 熱點新聞多久失效，SETEX
  • 微信投票時效性，SETEX
  • 微信投票，規定每四個小時只能，記錄投票用戶id，設置過期時間爲四小時。
• 高頻，熱點信息
  • 新浪微博明星主頁
  • 頭條熱點新聞
  • 百度頭條新聞，熱點新聞排行榜