一、前言

在大多數(shù)傳統(tǒng)的web系統(tǒng)中，使用Redis一般都是作為緩存使用，在大數(shù)據(jù)查詢時(shí)作為緩解性能的一種解決方案。博主的的系統(tǒng)中使用Redis也主要使用到緩存的作用，還有做了注冊(cè)中心，分布式事務(wù)。其他的強(qiáng)大的功能，沒(méi)有運(yùn)用上。下面看一張圖，看看Redis高階還能用到哪些常見(jiàn)的場(chǎng)景。

二、Redis高階用法

1.消息隊(duì)列：Redis的列表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常適合作為簡(jiǎn)單的消息隊(duì)列。消息發(fā)布者可以使用LPUSH命令向隊(duì)列中添加消息，而多個(gè)消息訂閱者則可以通過(guò)阻塞線程使用BRPOP命令從隊(duì)列中取出消息。需要注意的是，Redis官方并不提供可靠消費(fèi)/發(fā)布的機(jī)制，因此需要自行實(shí)現(xiàn)故障轉(zhuǎn)移、隊(duì)列持久化、隊(duì)列監(jiān)控和流量控制等功能。
2.Lua腳本：Redis支持使用Lua腳本在服務(wù)器端執(zhí)行一系列命令。這有助于減少客戶端與服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷，并且可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的原子操作。
3.事務(wù)：Redis支持事務(wù)，可以將一系列命令作為一個(gè)原子操作來(lái)執(zhí)行。這通過(guò)MULTI、EXEC、DISCARD和WATCH等命令來(lái)實(shí)現(xiàn)，確保在事務(wù)執(zhí)行期間，中間步驟不會(huì)被其他客戶端打斷。
4.分布式鎖：Redis可以利用SET命令的NX（不覆蓋）參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)分布式鎖。獲取鎖的客戶端可以執(zhí)行臨界區(qū)的代碼，而其他客戶端則需要等待鎖的釋放。

public String lock(String key, int timeOutSecond) {
    for (; ; ) {
        String stamp = String.valueOf(System.nanoTime());
        boolean exist = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, stamp, timeOutSecond, TimeUnit.SECONDS);
        if (exist) {
            return stamp;
        }
    }
}
public void unlock(String key, String stamp) {
    redisTemplate.execute(script, Arrays.asList(key), stamp);
}

• 排行榜：Redis的有序集合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（zset）非常適合用來(lái)實(shí)現(xiàn)排行榜功能。例如，可以通過(guò)zadd命令添加分?jǐn)?shù)和成員，然后使用zrevrange命令獲取排名最高的成員。
• HyperLogLog：這是Redis用于基數(shù)統(tǒng)計(jì)的算法。當(dāng)輸入元素的數(shù)量或體積非常大時(shí)，HyperLogLog所需的計(jì)算空間總是固定的且很小。通過(guò)pfadd命令添加元素，然后使用pfcount命令獲取基數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
• 過(guò)期鍵管理：Redis可以為鍵設(shè)置過(guò)期時(shí)間，過(guò)期后鍵會(huì)自動(dòng)被刪除。這對(duì)于緩存系統(tǒng)特別有用，可以避免長(zhǎng)時(shí)間占用內(nèi)存。

redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富，一般不會(huì)在功能性上造成困擾。但隨著請(qǐng)求量的增加，SLA要求的提高，我們勢(shì)必會(huì)對(duì)Redis進(jìn)行一些改造和定制性開(kāi)發(fā)。

 高可用挑戰(zhàn)

redis提供了主從、哨兵、cluster等三種集群模式，其中cluster模式為目前大多數(shù)公司所采用的方式。

但是，redis的cluster模式，有不少的硬傷。redis cluster采用虛擬槽的概念，把所有的key映射到 0～16383個(gè)整數(shù)槽內(nèi)，屬于無(wú)中心化的架構(gòu)。但它的維護(hù)成本較高，slave也不能夠參與讀取操作。

它的主要問(wèn)題，在于一些批量操作的限制。由于key被hash到多臺(tái)機(jī)器上，所以mget、hmset、sunion等操作就非常的不友好，經(jīng)常發(fā)生性能問(wèn)題。

redis的主從模式是最簡(jiǎn)單的模式，但無(wú)法做到自動(dòng)failover，通常在主從切換后，還需要修改業(yè)務(wù)代碼，這是不能忍受的。即使加上haproxy這樣的負(fù)載均衡組件，復(fù)雜性也是非常高的。

哨兵模式在主從數(shù)量比較多的時(shí)候，能夠顯著的體現(xiàn)它的價(jià)值。一個(gè)哨兵集群，能夠監(jiān)控成百上千個(gè)集群，但是哨兵集群本身的維護(hù)是比較困難的。幸運(yùn)的是，redis的文本協(xié)議非常簡(jiǎn)單，在netty中，甚至直接提供了redis的codec。自研一套哨兵系統(tǒng)，加強(qiáng)它的功能，是可行的。

冷熱數(shù)據(jù)分離

redis的特點(diǎn)是，不管什么數(shù)據(jù)，都一股腦地搞到內(nèi)存里做計(jì)算，這對(duì)于有時(shí)間序列概念，有冷熱數(shù)據(jù)之分的業(yè)務(wù)，造成了非常大的成本考驗(yàn)。為什么大多數(shù)開(kāi)發(fā)者喜歡把數(shù)據(jù)存放在MySQL中，而不是Redis中？除了事務(wù)性要求以外，很大原因是歷史數(shù)據(jù)的問(wèn)題。

通常，這種冷熱數(shù)據(jù)的切換，是由中間件完成的。我們上面也談到了，Redis是一個(gè)文本協(xié)議，非常簡(jiǎn)單。做一個(gè)中間件，或者做一個(gè)協(xié)議兼容的Redis模擬存儲(chǔ)，是比較容易的。

比如我們Redis中，只保留最近一年的活躍用戶。一個(gè)好幾年不活躍的用戶，突然間訪問(wèn)了系統(tǒng)，這時(shí)候我們獲取數(shù)據(jù)的時(shí)候，就需要中間件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從容量更大，速度更慢的存儲(chǔ)中查找。

這個(gè)時(shí)候，Redis的作用，更像是一個(gè)熱庫(kù)，更像是一個(gè)傳統(tǒng)cache層做的事情，發(fā)生在業(yè)務(wù)已經(jīng)上規(guī)模的時(shí)候。但是注意，直到此時(shí)，我們的業(yè)務(wù)層代碼，一直都是操作的redis的api。它們使用這眾多的函數(shù)指令，并不關(guān)心數(shù)據(jù)到底是真正存儲(chǔ)在redis中，還是在ssdb中。

 功能性需求

redis還能玩很多花樣。舉個(gè)例子，全文搜索。很多人都會(huì)首選es，但redis生態(tài)就提供了一個(gè)模塊：RediSearch，可以做查詢，可以做filter。

但我們通常還會(huì)有更多的需求，比如統(tǒng)計(jì)類、搜索類、運(yùn)營(yíng)效果分析等。這類需求與大數(shù)據(jù)相關(guān)，即使是傳統(tǒng)的DB也不能勝任。這時(shí)候，我們當(dāng)然要把redis中的數(shù)據(jù)，導(dǎo)入到其他平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算啦。

如果你選擇的是redis數(shù)據(jù)庫(kù)，那么dba打交道的，就是rdb，而不是binlog。有很多的rdb解析工具(比如redis-rdb-tools)，能夠定期把rdb解析成記錄，導(dǎo)入到hadoop等其他平臺(tái)。

此時(shí)，rdb成為所有團(tuán)隊(duì)的中樞，成為基本的數(shù)據(jù)交換格式。導(dǎo)入到其他db后的業(yè)務(wù)，該怎么玩怎么玩，完全不會(huì)因?yàn)闃I(yè)務(wù)系統(tǒng)選用了redis就無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。

到此這篇關(guān)于Redis高階使用消息隊(duì)列分布式鎖排行榜等的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Redis消息隊(duì)列內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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