Redis 典型应用场景

Redis 典型应用场景

       Redis的应用场景非常丰富，可以从以下角度去理解和挖掘Redis的应用：

1. Redis 产品形态内分布式存数据库：缓存，分布式应用包括：分布式ID， 分布式Session是Redis的基本应用场景。
2. 丰富的数据类型所支持应用场景：Redis支持字符串、支持字符串、Hash、列表、Set、SortedSet类型及其相关命令。因此基于这些类型所建立的算法及应用Redis都能高效支持，如双向列表可以应用于消息队列、有序集合可以应用于排行、int类型可以提供计数器等功能。
3. 特定命令带来的业务支持： 如发布/订阅命令，过期命令应用于时效性应用，如订单占用等待支付，等。

下面我们从以上三个方法分别介绍一些Redis的典型应用场景。

缓存、分布式、数据库等基础功能

缓存/分布式缓存

应用需要分布式缓存（相对于本地换粗而言）时,可以使用Redis作为分布是缓存，使用字符串作为KEY，存储内容选用适当的序列化(JdkSerializationRedisSerializer, JacksonJsonRedisSerializer) 存储对象类型。 或则作为Spring cache等缓存抽象的缓存底层实现提供缓存能力。

分布式数据共享

       Redis是一个单独运行的中间件，作为一个分布式服务提供分布式应用数据共享，任何需要在分布式环境中共享的数据都可以通过Redis实现，如消息通知应用：将通知保存到Redis,其他应用读取。如Session共享：

      

             org.springframework.session

             spring-session-data-redis

缓存数据库

       Redis作为可以应用数据库提供业务数据管理功能，再根据同步策略同步底层的关系型数据库中。

       缓存更新策略：

1. 先删缓存，再更新数据库
2. 旁路缓存(Cache Aside) 先更新数据库，再删缓存
3. 先更新数据库，再更新缓存
4. 读/写直通(Read/Write Through)：更新数据库（Repository）的操作由缓存代理， 应用无需关心。
5. 写回(Write Back)。在更新数据的时候，只更新缓存，不更新数据库，而我们的缓存会异步地批量更新数据库

数据类型应用

       Redis提供丰富的数据类型及相关命令，带来了丰富的应用场景。

字符串类型

SETEX/PSETEX： key过期设置命令。可以应用在具有时效性数据应用场景， 如订单超时支付取消，

INCR/INCRBY： 对key存储的数据进行递增加一或指定数据。 可以作为计数器或分布式ID生成器。

DECR/DECRBY：对key存储的数据进行递减一或指定数据。可以应用于限流、阈值等应用。

SETNX：在健key不存在时，将键key的值设置为value，返回1，如果key已经存在不进行任何操作，返回0. 结合key过期时间设置命令，实现分布式锁：当返回1则表示已经获取锁，返回0代表锁已经被其他应用占有，需等待重试获取锁。

哈希类型

HSETNX，HINCRYBY，提供类似于SETNX, INCRYBY的功能。 分布式Hash可以作为应用程序HashTable本地应用的分布式版本。Hash表通常用于高性能的查找，Redis的key的管理也是使用Hash表的数据结构实现。

双向链表

双向列表的灵活读取方式可以应用于

1. 先进先出：排队场景、
2. 后进先出的栈结构：如浏览历史回到上一步、获取最新发布内容等时间轴场景。

列表本身的基础应用，如消息队列、任务队列等都可以通过Redis是达到分布式应用的目的， 如任务队列， 可以作为任务调动使用，A应用发布任务到任务队列， 工作应用使用阻塞或非阻塞的POP命令获取任务进行消息的消费或任务处理，另外RPOPLPUSH相关命令在获取队列的元素的同时原子性的将元素转移到目标队列（待确认队列）， 可以实现消息消费的确认或任务执行的确认和重试。如任务正常执行，则从待确认队列中移除， 超时未确认的任务则重新挪回任务队列重新执行。

集合和排序结合

      

SPOP： 返回集合中的随机元素，提供随机性应用， 如抽奖等

SADD/SREM/SISMEMBER： 集合元素的增加、删除以及判断是否成员，可以应用于快速确认元素关系的场景，如点赞、签到、打卡、资源tag、倒排索引等。

SINTERSTORE/SUNION：集合交集/并集。如区域是否重叠、关注是否相关等应用。

有序集合： 如ZINCRBY等命令，通过维护有序结合可以实现如排行榜、优先队列（消息队列、任务队列）等应用。

特定命令

位图运算

BIGCOUNT/BIGSET/GETBIT： 针对key进行位运算，以及获取位中为1的数量。 BITMAP数据的应用，特定bit位的值代表不同含义，如统计某人的每月每天登陆情况，布隆过滤器等应用。

大数据量统计HyperLogLog

HyperLogLog，是一种概率性的统计算法，每个 HyperLogLog 对象最大占用空间为 12KB，应对巨量数据的统计，存在一定的误差。如网站用户总人数统计（当用户量超大时使用传统的SET会带来内存问题）。

PFADD/PFCOUNT/PFMERGE，分别用于添加、计数与合并。

地理应用

       Redis提供一下地理位置操作命令支持地理应用。

       GEOADD/ GEOPOS： 添加和获取位置经纬度。

       GEODIST: 计算两个位置之间的距离。

       GEORADIUS/ GEORADIUSBYMEMBER：以给定的经纬度为中心，返回键包含的位置元素当中，与中心的距离不超过给定的最大距离的所有位置元素。

      

发布订阅

Redis提供发布/订阅应用支持。

PUBLISH/SUBSCRIBE/UNSUBSCRIBE: 发布、订阅、取消订阅通道信息

PSUBSCRIBE/PUNSUBSCRIBE: 按模式订阅和取消订阅通道