Redis最常見的5種應(yīng)用場景

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CRMEB 2024-12-25 16:38:59

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緩存（Cache）

Redis的第一個(gè)應(yīng)用場景是Redis作為緩存對(duì)象來加速Web應(yīng)用的訪問。

在該場景下，有一些存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)會(huì)被頻繁訪問，如果頻繁的訪問數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫負(fù)載會(huì)升高，同時(shí)由于數(shù)據(jù)庫IO比較慢，應(yīng)用程序的響應(yīng)會(huì)比較差。此時(shí)，如果引入Redis來存儲(chǔ)這些被頻繁訪問的數(shù)據(jù)，就可以有效的降低數(shù)據(jù)庫的負(fù)載，同時(shí)提高應(yīng)用程序的請(qǐng)求響應(yīng)。

#會(huì)話存儲(chǔ)（Session）

使用Redis來存儲(chǔ)會(huì)話（Session）數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)在無狀態(tài)的服務(wù)器之間共享用戶相關(guān)的狀態(tài)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。

當(dāng)用戶登錄Web應(yīng)用時(shí)候，將會(huì)話數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于Redis，并將唯一的會(huì)話ID（Session ID）返回到客戶端的Cookie中。當(dāng)用戶再向應(yīng)用發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，會(huì)將此會(huì)話ID包含在請(qǐng)求中。無狀態(tài)的Web服務(wù)器，根據(jù)這個(gè)會(huì)話ID從Redis中搜索相關(guān)的會(huì)話數(shù)據(jù)來進(jìn)一步請(qǐng)求處理。

這里需要注意的是，Redis是內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，如果采用單實(shí)例部署。那么當(dāng)Redis服務(wù)器故障重啟之后，所有的Session會(huì)話會(huì)消失，用戶不得不重新登錄來獲取新的Session。所以，當(dāng)拿Redis來存儲(chǔ)Session的時(shí)候，建議采用主從的集群模式open in new window來部署。這樣，即使主服務(wù)器掛了，馬上有從庫接管流量，不影響用戶的使用。

#分布式鎖（Distributed Lock）

當(dāng)我們在應(yīng)用中部署了多個(gè)節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)需要操作同一個(gè)資源的時(shí)候會(huì)存在競爭。此時(shí)，我們可以使用Redis來作為分布式鎖，以協(xié)調(diào)多個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)共享資源的操作。

這里主要是用Redis的原子操作命令：SETNX，該命令僅允許key不存在的時(shí)候才能設(shè)置key。

下圖展示了一個(gè)簡單用例。Client 1通過SETNX命令嘗試創(chuàng)建lock 1234abcd。如果當(dāng)前還沒有這個(gè)key，那么將返回1。Client 1獲得鎖，就可以執(zhí)行對(duì)共享資源的操作，操作完成之后，刪除剛剛創(chuàng)建的lock（釋放分布式鎖）。如果Client 1在執(zhí)行SETNX命令的時(shí)候，返回了0，說明有其他客戶端占用了這key，那么等待一段時(shí)間（等其他節(jié)點(diǎn)釋放）之后再嘗試。

上面這個(gè)簡單實(shí)現(xiàn)雖然可以滿足很多用例，但它并不具備良好的容錯(cuò)機(jī)制。如果要在生產(chǎn)上是用的話，更推薦采用一些更高質(zhì)量的分布式鎖實(shí)現(xiàn)。比如，Java平臺(tái)的話，可以選擇：Redisson.

#速率限制器（Rate Limiter）

由于Redis提供了計(jì)數(shù)器功能，所以我們可以通過該能力，配合超時(shí)時(shí)間，來實(shí)現(xiàn)速率限制器，最常見的場景就是服務(wù)端是用的請(qǐng)求限流。

一個(gè)基本的限速實(shí)現(xiàn)如下圖：

根據(jù)用戶id或者ip來作為key，使用INCR命令來記錄用戶的請(qǐng)求數(shù)量。然后將該請(qǐng)求數(shù)量與允許的請(qǐng)求上限數(shù)量做比較，只有低于限制的時(shí)候，才會(huì)執(zhí)行請(qǐng)求處理。如果超過限制，就拒絕請(qǐng)求。

同時(shí)，請(qǐng)求數(shù)量的計(jì)數(shù)器需要設(shè)置一個(gè)時(shí)間窗口，比如：1分鐘。也就是沒過一分鐘時(shí)間，計(jì)數(shù)器將被清零，重新計(jì)數(shù)。所以，當(dāng)一個(gè)時(shí)間窗口中被限流之后，等到下一個(gè)時(shí)間窗口，就能恢復(fù)繼續(xù)請(qǐng)求。以實(shí)現(xiàn)限制速率的效果。