使用Redis之前5個必須了解的事情

使用Redis開發(fā)應(yīng)用程序是一個很愉快的過程，但是就像其他技術(shù)一樣，基于Redis的應(yīng)用程序設(shè)計你同樣需要牢記幾點。在之前，你可能已經(jīng)對關(guān)系型數(shù)據(jù)庫開發(fā)的那一整個套路了然如胸，而基于Redis的應(yīng)用程序開發(fā)也有許多相似的地方，但是你必須牢記以下兩點——Redis是個內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，同時它是單線程的。因此，在使用Redis時，你需要注意以下幾點：

1. 掌控儲存在Redis中的所有鍵

數(shù)據(jù)庫的主要功能是儲存數(shù)據(jù)，但是對于開發(fā)者來說，因為應(yīng)用程序需求或者數(shù)據(jù)使用方法的改變，忽略存儲在數(shù)據(jù)庫中的某些數(shù)據(jù)是非常正常的，在Redis中同樣如此。你可能忽視期滿某些鍵，也可能因為應(yīng)用程序的某個模塊棄用而忘掉這些數(shù)據(jù)。

無論哪種情況，Redis都存儲了一些不再使用的數(shù)據(jù)，平白無故的占用了一些空間。Redis的弱結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模式讓集中儲存的內(nèi)容很難被弄清，除非你為鍵使用一套非常成熟的命名法則。使用合適的命名方法會簡化你的數(shù)據(jù)庫管理，當(dāng)你通過你的應(yīng)用程序或者服務(wù)做鍵的命名空間時（通常情況下是使用冒號來劃分鍵名），你就可以在數(shù)據(jù)遷移、轉(zhuǎn)換或者刪除時輕松的識別。

Redis另一個常見用例是作為熱數(shù)據(jù)項作的第二數(shù)據(jù)存儲，大部分的數(shù)據(jù)被保存在其他的數(shù)據(jù)庫中，比如PostgreSQL或MongoDB。在這些用例中，當(dāng)數(shù)據(jù)從主存儲移除時，開發(fā)者經(jīng)常會忘記刪除Redis中對應(yīng)的數(shù)據(jù)。這種存在跨數(shù)據(jù)存儲的情況下，通常需要做級聯(lián)刪除，這種情況下，可以通過在Redis配置保存特定數(shù)據(jù)項的所有識別符來實現(xiàn)，從而保證數(shù)據(jù)在主數(shù)據(jù)庫被刪除后，系統(tǒng)會調(diào)用一個清理程序來刪除所有相關(guān)副本和信息。

2. 控制所有鍵名的長度

在上文我們說過要使用合適的命名規(guī)則，并且添加前綴來識別數(shù)據(jù)走向，因此這一條看起來似乎與之違背。但是，請別忘記，Redis是個內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，鍵越短你需要的空間就越少。理所當(dāng)然，當(dāng)數(shù)據(jù)庫中擁有數(shù)百萬或者數(shù)十億鍵時，鍵名的長度將影響重大。

舉個例子：在一個32位的Redis服務(wù)器上，如果儲存一百萬個鍵，每個值的長度是32-character，那么在使用6-character長度鍵名時，將會消耗大約96MB的空間，但是如果使用12-character長度的鍵名時，空間消耗則會提升至111MB左右。隨著鍵的增多，15%的額外開銷將產(chǎn)生重大的影響。

3. 使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

不管是內(nèi)存使用或者是性能，有的時候數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生很大的影響，下面是一些可以參考的最佳實踐：

取代將數(shù)據(jù)存儲為數(shù)千（或者數(shù)百萬）獨立的字符串，可以考慮使用哈希數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組。哈希表是非常有效率的，并且可以減少你的內(nèi)存使用；同時，哈希還更有益于細(xì)節(jié)抽象和代碼可讀。

合適時候，使用list代替set。如果你不需要使用set特性，List在使用更少內(nèi)存的情況下可以提供比set更快的速度。

Sorted sets是最昂貴的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不管是內(nèi)存消耗還是基本操作的復(fù)雜性。如果你只是需要一個查詢記錄的途徑，并不在意排序這樣的屬性，那么輕建議使用哈希表。

Redis中一個經(jīng)常被忽視的功能就是bitmaps或者bitsets（V2.2之后）。Bitsets允許你在Redis值上執(zhí)行多個bit-level操作，比如一些輕量級的分析。

4. 使用SCAN時別使用鍵

從Redis v2.8開始，SCAN命令已經(jīng)可用，它允許使用游標(biāo)從keyspace中檢索鍵。對比KEYS命令，雖然SCAN無法一次性返回所有匹配結(jié)果，但是卻規(guī)避了阻塞系統(tǒng)這個高風(fēng)險，從而也讓一些操作可以放在主節(jié)點上執(zhí)行。

需要注意的是，SCAN 命令是一個基于游標(biāo)的迭代器。SCAN 命令每次被調(diào)用之后， 都會向用戶返回一個新的游標(biāo)，用戶在下次迭代時需要使用這個新游標(biāo)作為 SCAN 命令的游標(biāo)參數(shù)， 以此來延續(xù)之前的迭代過程。同時，使用SCAN，用戶還可以使用keyname模式和count選項對命令進(jìn)行調(diào)整。

SCAN相關(guān)命令還包括SSCAN 命令、HSCAN 命令和 ZSCAN 命令，分別用于集合、哈希鍵及有續(xù)集等。

5. 使用服務(wù)器端Lua腳本

在Redis使用過程中，Lua腳本的支持無疑給開發(fā)者提供一個非常友好的開發(fā)環(huán)境，從而大幅度解放用戶的創(chuàng)造力。如果使用得當(dāng)，Lua腳本可以給性能和資源消耗帶來非常大的改善。取代將數(shù)據(jù)傳送給CPU，腳本允許你在最接近數(shù)據(jù)的地方執(zhí)行邏輯，從而減少網(wǎng)絡(luò)延時和數(shù)據(jù)的冗余傳輸。

在Redis中，Lua一個非常經(jīng)典的用例就是數(shù)據(jù)過濾或者將數(shù)據(jù)聚合到應(yīng)用程序。通過將處理工作流封裝到一個腳本中，你只需要調(diào)用它就可以在更短的時間內(nèi)使用很少的資源來獲取一個更小的答案。

專家提示：Lua確實非常棒，但是同樣也存在一些問題，比如很難進(jìn)行錯誤報告和處理。一個明智的方法就是使用Redis的Pub/Sub功能，并且讓腳本通過專用信道來推送日志消息。然后建立一個訂閱者進(jìn)程，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。 本文來自：CDA數(shù)據(jù)分析師