【217期】面试官——你能说一下Redis的常见应用场景吗?

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【217期】面试官:你能说一下Redis的常见应用场景吗?

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1. 基础

内存数据库

Redis是一个key-value型的数据库(相比较之下,MySQL是关联数据库),也就是说,一个key对应一个value,这是保证高效的手段之一。另外,Redis的所有数据在使用时都存放在内存中。

这包含了两层含义:

  • 单台Redis能存放多少数据,取决于其内存的大小(假设所有内存都给Redis用)。如果需要存放更多数据,可以增加内存或做集群。
  • Redis支持将数据持久化到磁盘中。
  • 但是,不会直接对磁盘进行读写。这种持久化,一般是用于在服务器重启时,先把数据持久化,重启后再从磁盘中读取到内存。

    数据结构

    Redis支持五种数据结构,分别是String,List,Hash,Set,Zset。即字符串,列表,哈希,集合,有序集合。

    String是Redis最基本的类型,一个key对应一个value。

    一般情况下,大部分的内容都可以通过序列化后,再存在到Redis中,比如图片或对象等。每个key对就的value存储的内容最大为512M。

    Hash即哈希表,即key-value对集合。

    是不是很奇怪?Redis的数据本身不就是key-value型的吗?其实不奇怪。我们这里在说数据结构的时候,单指的是key-value中的value。也就是说,value是一个key-value对集合。想象一下这种数据结构,特别适合存储对象。并且,Redis支持像数据库中update一样,单独修改对象的某个属性。

    List即列表。

    value是一个字符串的列表。也就是说,一个value可以存放多个字符串,可以按照顺序,添加到头或尾。它就是一个双向链表。很适合做如朋友圈动态列表或消息队列等。

    Set即集合。

    它的value和列表的value一样,也是一个字符串列表,只是Set是无序的,并且,value中的元素是不重复的。和Java中的Set差不多,它的基础原理也是基于Hash实现的,所以添加、删除、查找等的效率等都很快。Redis还为Set提供了多个集合操作的API,如交集、并集、差集等。可以利用来做统计,有多少个共同好友等。

    Zset即有序集合。

    它在Set的基础上,给value中的每个字符串关联了一个score属性,即得分。Zset通过计算得分,将字符串进行从小到大的排序。字符串的得分可以相同。Zset的排序是在插入时直接就做好的。可以用来做排行榜等。

    2. Redis常出现的应用场景

    缓存——热数据

    热点数据(经常会被查询,但是不经常被修改或者删除的数据),首选是使用redis缓存,毕竟强大到冒泡的QPS和极强的稳定性不是所有类似工具都有的,而且相比于memcached还提供了丰富的数据类型可以使用,另外,内存中的数据也提供了AOF和RDB等持久化机制可以选择,要冷、热的还是忽冷忽热的都可选。

    结合具体应用需要注意一下:很多人用spring的AOP来构建redis缓存的自动生产和清除,过程一般如下:step1- Select 数据库前查询redis,有的话使用redis数据,放弃select 数据库,没有就select 数据库,然后将数据插入redis; srep2- update或者delete数据库钱,查询redis是否存在该数据,存在的话先删除redis中数据,然后再update或者delete数据库中的数据。 这种操作,如果并发量很小的情况下基本没问题,但是高并发的情况请注意下面场景:

    为了update先删掉了redis中的该数据,这时候另一个线程执行查询,发现redis中没有,瞬间执行了查询SQL,并且插入到redis中一条数据,回到刚才那个update语句,这个悲催的线程压根不知道刚才那个该死的select线程犯了一个弥天大错!于是这个redis中的错误数据就永远的存在了下去,直到下一个update或者delete。

    计数器

    诸如统计点击数等应用。由于单线程,可以避免并发问题,保证不会出错,而且100%毫秒级性能。

    队列

    相当于消息系统,与ActiveMQ,RocketMQ等工具类似,但是觉得简单用一下还行,如果对于数据一致性要求高的话还是用RocketMQ等专业系统。

    由于redis把数据添加到队列是返回添加元素在队列的第几位,所以可以做判断用户是第几个访问这种业务。队列不仅可以把并发请求变成串行,并且还可以做队列或者栈使用。

    位操作(大数据处理)

    用于数据量上亿的场景下,例如几亿用户系统的签到,去重登录次数统计,某用户是否在线状态等等。腾讯10亿用户,要几个毫秒内查询到某个用户是否在线,能怎么做?

    千万别说给每个用户建立一个key,然后挨个记(你可以算一下需要的内存会很恐怖,而且这种类似的需求很多。这里要用到位操作——使用setbit、getbit、bitcount命令。原理是:

    redis内构建一个足够长的数组,每个数组元素只能是0和1两个值,然后这个数组的下标index用来表示用户id(必须是数字哈),那么很显然,这个几亿长的大数组就能通过下标和元素值(0和1)来构建一个记忆系统。

    最新列表

    例如新闻列表页面的最新的新闻列表,如果总数量很大的情况下,尽量不要使用select a from A limit 10这种low货,尝试redis的 LPUSH命令构建List,一个个顺序都塞进去就可以啦。不过万一内存清掉了咋办?也简单,查询不到存储key的话,用mysql查询并且初始化一个List到redis中就好了。

    排行榜

    3. 参考资料

  • https://baijiahao.baidu.com/s?id=1636565352949240200
  • https://www.cnblogs.com/NiceCui/p/7794659.html
  • END

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