Redis基本原理与使用|青训营笔记

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什么是Redis

这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第十二天

1.1 为什么需要Redis

  • 数据从单表,演进出了分库分表
  • MySql从单机演进出了集群
    • 数据量增长
    • 读写数据压力的不断增长
  • 数据分冷热
    • 热数据:经常被访问到的数据
  • 将热数据存储到内存中

1.2 Redis基本工作原理

  • 数据从内存中读写
  • 数据保存到硬盘上防止重启数据丢失
    • 增量数据保存到AOF文件
    • 单线程处理所有操作命令

Redis应用案例

2.1 连续签到

  • 掘金每日连续签到

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  • String数据结构 - sds
    • 可以存储字符串、数字、二进制数据
    • 通常和expire配合使用
    • 场景:存储计数、Session

2.2 消息通知 - 用list作为消息队列

  • 使用场景:消息通知
  • List数据结构QuickList
    • Quicklist由一个双向链表和listpack实现 截屏2023-02-14 10.38.52.png
    • Listpack数据结构 截屏2023-02-14 10.44.22.png

2.3 计数

  • 一个用户有多项计数需求,可通过hash结构存储
  • Hash数据结构dict
    • rehash:rehash操作事将ht[0]中放入数据,全部迁移到ht[1]中。数据量小的时候直接将数据从ht[0]拷贝到ht[1]速度较快。数据量大时迁移过程会明显阻塞用户请求
    • 渐进式rehash:为避免出现这种情况,使用了rehash。基本原理就是,每次用户访问时都会迁移少量数据。将整个迁移过程,平摊到所有的访问用户请求过程中。

2.4 排行榜

  • 积分变化时,排名要实时变更
  • 结合dict后,可实现通过Key操作跳表的功能
  • zset数据结构zskiplist

2.5 限流

  • 要求1秒内放行的请求为N,超过N则禁止访问

2.6 分布式锁

  • 并发场景,要求一次只能有一个协程执行。执行完成后,其他等待中的协程才能执行。
  • 可以使用redis的setnx实现,利用了两个特性
    • Redis是单线程执行命令
    • setnx只有未设置过才能执行成功