Redis 在 Web 项目中的应用与实践
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Redis 在 Web 项目中的应用与实践相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
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大家好,我是你们的导师,我每天都会在这里给大家分享一些干货内容(当然了,周末也要允许老师休息一下哈)。上次老师跟大家分享了下JS之最佳日期库的相关知识,今天跟大家分享Redis 在 Web 项目中的应用与实践的知识。
参考来源:http://www.codeceo.com/article/redis-application-in-web-development.html
Redis作为一个开源的(BSD)基于内存的高性能存储系统,已经被各大互联网公司广泛使用,并且有着诸多的应用场景。本篇文章将基于php来详细讲解Redis在Web项目中的主要应用与实践。
1、缓存
这里所介绍的缓存是指可以丢失或过期的数据。常用的命令有 set, hset, get, hget,使用redis作为缓存时需要注意以下几个问题:
由于redis的可用内存是有限的,不能容忍redis内存的无限增长,建议设置 maxmemory 最大内存。
在开启maxmemory的情况下,可以启用lru机制,设置key的expire,当到达Redis最大内存时,Redis会根据最近最少用算法对key进行自动淘汰。
Redis的持久化策略和Redis故障恢复时间是一个博弈的过程,如果你希望在发生故障时能够尽快恢复,应该启用dump备份机制,但这样需要更多的可用内存空间来进行持久化。如果能够容忍Redis漫长的故障恢复时间,可以使用AOF持久化机制,同时关闭dump机制,这样不需要额外的内存空间。
2、存储
在web项目中,redis可存储读写非常频繁的数据来缓解mysql等数据库的压力。redis如果作为存储系统的话,为了防止数据丢失,持久化必须开启。
典型场景
3、队列
简单队列
$queueKey = "queue";
// 生产者
$redis->rpush($queueKey, $data)
// 消费者
while (true) {
$data = $redis->lpop($queueKey);
if (null === $data) {
usleep(100000);
continue;
}
// 业务逻辑
...
}
由于没有消息时使用的sleep事件不好控制,生产环境尽量不要使用sleep来休眠,可使用 blpop 来消费消息,在没有新消息的时候它会阻塞到消息到来。
延时队列
$queueKey = "queue";
// 生产消息
// 消费时间, 这里设置为1小时候
$consumeTimestamp = time() + 3600;
// $data需要添加随机串前缀(or后缀),防止出现重复member被丢弃
$data = $data . md5(uniqid(rand(), true));
$redis->zadd($queueKey, $consumeTimestamp, $data);
// 消费消息
while (tue) {
$arrData = $redis->zrangebyscore($queueKey, 0, time());
if (!$arrData) {
usleep(100000);
continue;
}
// 业务逻辑
foreach ($arrData as $data) {
$data = substr($data, 0, strlen($data) - 32);
// 消费$data
}
}
多消费者
使用pub/sub主题订阅者模式,可以实现1:N的消息队列。这种模式中在消费者下线的情况下,生产的消息会丢失,在这里不推荐使用。
4、分布式锁
互斥性: 同一时刻只能有一个服务(或应用)访问资源
安全性: 锁只能被持有该锁的服务(或应用)释放
容错: 在持有锁的服务crash时,锁仍能得到释放
避免死锁
方案1
$lockStatus = $redis->setnx($lockKey, 1);
if (1 === $lockStatus) {
// 加锁成功,为锁设置超时时间
$redis->expire($lockKey, 300);
// 进行后续操作
} elseif (0 === $lockStatus) {
// 加锁失败
} else {
// 其他异常
}
但这种操作不是原子性的,如果在进行setnx时服务崩溃,没有来得及对Key进行超时设置,该锁将一直无法释放。
方案2
我们推荐 set key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX] 命令来进行加锁
EX: key在多少秒之后过期
PX:key在多少毫秒之后过期
NX: 当key不存在的时候,才创建key,效果等同于setnx
XX:当key存在的时候,覆盖key
$lockStatus = $this->redis->set($lockKey, 1, "EX", 30, "NX");
if ("OK" === $lockStatus) {
// 加锁成功,可进行后续操作
//业务逻辑执行完毕,释放锁
$this->redis->del($lockKey);
} elseif (null === $lockStatus) {
// 加锁失败
}
如上代码所示,如果 set 命令返回OK,那么客户端就可以获得锁(如果返回null,那么应用服务可以在一段时间之后重新尝试获取锁),并且可以通过 del 命令来释放锁。
此方法需要注意的问题:
a服务获得的锁(键key)已经由于已到过期时间被redis服务器删除,但是这个时候a服务还去执行DEL命令。而b服务在a设置的过期时间之后重新获取了这个同样key的锁,那么a执行 del 就会释放了b服务加好的锁。
当同一时刻有大量的key过期的时候,删除key时会增加redis压力,会影响服务稳定。
可以通过如下优化使得上面的锁系统变得更加健壮:
不要设置固定的字符串,而是设置为随机的大字符串,可以称为token。
通过脚本删除指定锁的key,而不是 del 命令。
在设置key过期时间的时候加上一个随机值。
优化后的代码可参考如下:
$lockToken = md5(uniqid(rand(), true));
// 此处超时时间根据具体业务逻辑配置
$expire = rand(280, 320);
$lockStatus = $this->redis->set($lockKey, $lockToken, "EX", $expire, "NX");
if ("OK" === $lockStatus) {
// 加锁成功,可进行后续操作
// 业务逻辑执行完毕,释放锁
// 删除锁之前需要判断是否是自己上的锁
$currentToken = $this->redis->get($lockKey);
if ($currentToken === $lockToken) {
$this->redis->del($lockKey);
}
} elseif (null === $lockStatus) {
// 加锁失败
}
浏览计数
文章浏览量+1
$redis->incr($postsKey);
批量获取文章浏览量
$arrPostsKey = [
//...
];
$arrPostsViewNum = $redis->mget($arrPostsKey);
排行榜
可以使用redis的有序集合来实现排行榜的功能,score作为权重排序并取前n条记录。
// 存储数据
$sortKey = "sort_key";
$redis->zadd($sortKey, 100, "tom");
$redis->zadd($sortKey, 80, "Jon");
$redis->zadd($sortKey, 59, "Lilei");
$redis->zadd($sortKey, 87, "Hanmeimei");
// 获取排行
// 由大到小排序
$arrRet = $redis->zrevrange($sortKey, 0, -1, true);
// 由小到大排序
$arrRet = $redis->zrange($sortKey, 0, -1, true);
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