redis的作用和应用实践|青训营为什么需要 Redis？ Redis（Remote Dictionary Server

为什么需要 Redis？

Redis（Remote Dictionary Server）是一种开源的内存数据存储系统，它提供了高效的键值对存储和数据结构操作。Redis 的设计目标是提供快速、可扩展、稳定的数据存储和访问，适合用于缓存、计数器、会话管理、队列等应用场景。

以下是一些使用 Redis 的主要原因：

高性能：Redis 将数据存储在内存中，并使用异步写入磁盘的方式来保证持久化。这样可以获得快速的读写性能，并且适合处理高并发的请求。
丰富的数据结构：除了简单的键值对存储外，Redis 还支持多种数据结构，如字符串、哈希表、列表、集合和有序集合。这些数据结构的操作都是原子性的，可以进行高效的数据处理和计算。
持久化支持：Redis 提供了两种持久化方式，分别是快照（snapshotting）和追加日志（append-only file，AOF）。通过持久化，可以保证数据在服务器重启后的恢复，并且可以灵活地选择持久化的级别和方式。
分布式支持：Redis 提供了集群和主从复制功能，可以水平扩展存储容量和提高系统的可用性。通过数据分片和数据复制，可以实现负载均衡和故障恢复。

Redis 的基本工作原理

Redis 的基本工作原理如下：

内存存储：Redis 将数据存储在内存中，这使得它能够提供极快的读写性能。内存存储也是 Redis 的主要特点之一，但它也限制了可以存储的数据量，因此需要根据内存容量进行适当的规划和管理。
单线程模型：Redis 使用单线程模型来处理客户端的请求。这是因为在绝大多数情况下，Redis 的性能瓶颈主要是在 CPU 密集型操作上，而不是在多线程并发上。使用单线程可以简化内部的数据结构和操作，并减少线程切换的开销。
事件驱动模型：Redis 使用事件驱动模型，通过事件循环和非阻塞 I/O 进行异步处理。当有客户端请求到达或数据可用时，Redis 会触发相应的事件，并在事件循环中进行处理。这样可以充分利用系统资源，并支持高并发的请求。
持久化机制：Redis 提供了持久化机制来保证数据在服务器重启后的恢复。通过快照和追加日志两种方式，可以将内存中的数据存储到磁盘中，并在重启时加载恢复。持久化可以根据需求进行配置，以便在性能和数据安全性之间做出权衡。

Redis 应用案例

这次的青训营项目要求我们实现极简版抖音的几个功能接口，其实在测试过程中就能发现，从前端发送请求到后端调用数据库进行状态更新然后相应，其实是个很慢的过程。比如以前我们小组写的dao层中的状态更新方法:

// FavoriteVideo 给视频点赞
func (u *UserInfo) ToFavoriteVideo(video *Video) error {

    tx := DB.Begin()

    if err := tx.Model(video).UpdateColumn("favorite_count", gorm.Expr("favorite_count + 1")).Error; err != nil {
       tx.Rollback()
       return err
    }

    if err := tx.Model(u).Association("FavorVideos").Append(video); err != nil {
       tx.Rollback()
       return err
    }
    return tx.Commit().Error
}

在用户点赞后进行的一系列操作传输到数据库更新是有延迟的，此时，如果我点完赞马上退出登录，再重新登录，因为延迟原因，各种状态初始化时还没有同步到更新以后的数据，此时点赞又会是没有点赞的状态，然后就会出现脏库的情况。因此，我们使用了redis来实现持久化功能：

// FavoriteVideo 给视频点赞
func (u *UserInfo) ToFavoriteVideo(video *Video) error {

    tx := DB.Begin()

    if err := tx.Model(video).UpdateColumn("favorite_count", gorm.Expr("favorite_count + 1")).Error; err != nil {
       tx.Rollback()
       return err
    }

    if err := tx.Model(u).Association("FavorVideos").Append(video); err != nil {
       tx.Rollback()
       return err
    }
    if redis.IsInit {
       redis.New().UpdateFavoriteState(u.ID, video.ID, true)
       redis.New().UpdateUserReceivedLikeCount(video.UserInfoID, true)
    }
    return tx.Commit().Error
}



func (r *Redis) UpdateFavoriteState(uid, vid int64, state bool) {
    key := fmt.Sprintf("%s:%d", "favorite", uid)
    if state {
       rdb.SAdd(ctx, key, vid)
       return
    }
    rdb.SRem(ctx, key, vid)
}
func (r *Redis) UpdateUserReceivedLikeCount(uid int64, state bool) {
    key := fmt.Sprintf("liked:%d", uid)
    if state {
       rdb.IncrBy(ctx, key, 1)
    } else {
       rdb.DecrBy(ctx, key, 1)
    }
}

这样用户在进行操作时，更新数据就会存获到内存快照中，此时再退出重新登录就会把之前的状态重新恢复而不是重新初始化。