使用Redis之前5个必须了解的事情

超、凢脫俗 2022-08-09 18:31 145阅读 0赞

**摘要：**对比传统关系型数据库，虽然基于Redis的应用程序开发有着很多相同之处，但是有一些关键区别在应用程序设计时却必须铭记在心，比如基于内存的单线程特性。

使用Redis开发应用程序是一个很愉快的过程，但是就像其他技术一样，基于Redis的应用程序设计你同样需要牢记几点。在之前，你可能已经对关系型数据库开发的那一整个套路了然如胸，而基于Redis的应用程序开发也有许多相似的地方，但是你必须牢记以下两点——Redis是个内存数据库，同时它是单线程的。因此，在使用Redis时，你需要注意以下几点：

**1. 掌控储存在Redis中的所有键**

数据库的主要功能是储存数据，但是对于开发者来说，因为应用程序需求或者数据使用方法的改变，忽略存储在数据库中的某些数据是非常正常的，在Redis中同样如此。你可能忽视期满某些键，也可能因为应用程序的某个模块弃用而忘掉这些数据。

无论哪种情况，Redis都存储了一些不再使用的数据，平白无故的占用了一些空间。Redis的弱结构数据模式让集中储存的内容很难被弄清，除非你为键使用一套非常成熟的命名法则。使用合适的命名方法会简化你的数据库管理，当你通过你的应用程序或者服务做键的命名空间时（通常情况下是使用冒号来划分键名），你就可以在数据迁移、转换或者删除时轻松的识别。

Redis另一个常见用例是作为热数据项作的第二数据存储，大部分的数据被保存在其他的数据库中，比如PostgreSQL或MongoDB。在这些用例中，当数据从主存储移除时，开发者经常会忘记删除Redis中对应的数据。这种存在跨数据存储的情况下，通常需要做级联删除，这种情况下，可以通过在Redis配置保存特定数据项的所有识别符来实现，从而保证数据在主数据库被删除后，系统会调用一个清理程序来删除所有相关副本和信息。

**2. 控制所有键名的长度**

在上文我们说过要使用合适的命名规则，并且添加前缀来识别数据走向，因此这一条看起来似乎与之违背。但是，请别忘记，Redis是个内存数据库，键越短你需要的空间就越少。理所当然，当数据库中拥有数百万或者数十亿键时，键名的长度将影响重大。

举个例子：在一个32位的Redis服务器上，如果储存一百万个键，每个值的长度是32-character，那么在使用6-character长度键名时，将会消耗大约96MB的空间，但是如果使用12-character长度的键名时，空间消耗则会提升至111MB左右。随着键的增多，15%的额外开销将产生重大的影响。

**3. 使用合适的数据结构**

不管是内存使用或者是性能，有的时候数据结构将产生很大的影响，下面是一些可以参考的最佳实践：

取代将数据存储为数千（或者数百万）独立的字符串，可以考虑使用哈希数据结构将相关数据进行分组。哈希表是非常有效率的，并且可以减少你的内存使用；同时，哈希还更有益于细节抽象和代码可读。

合适时候，使用list代替set。如果你不需要使用set特性，List在使用更少内存的情况下可以提供比set更快的速度。

Sorted sets是最昂贵的数据结构，不管是内存消耗还是基本操作的复杂性。如果你只是需要一个查询记录的途径，并不在意排序这样的属性，那么轻建议使用哈希表。

Redis中一个经常被忽视的功能就是bitmaps或者bitsets（V2.2之后）。Bitsets允许你在Redis值上执行多个bit-level操作，比如一些轻量级的分析。

**4. 使用SCAN时别使用键**

从Redis v2.8开始，SCAN命令已经可用，它允许使用游标从keyspace中检索键。对比KEYS命令，虽然SCAN无法一次性返回所有匹配结果，但是却规避了阻塞系统这个高风险，从而也让一些操作可以放在主节点上执行。

需要注意的是，SCAN 命令是一个基于游标的迭代器。SCAN 命令每次被调用之后， 都会向用户返回一个新的游标，用户在下次迭代时需要使用这个新游标作为 SCAN 命令的游标参数， 以此来延续之前的迭代过程。同时，使用SCAN，用户还可以使用keyname模式和count选项对命令进行调整。

SCAN相关命令还包括SSCAN 命令、HSCAN 命令和 ZSCAN 命令，分别用于集合、哈希键及有续集等。

**5. 使用服务器端Lua脚本**

在Redis使用过程中，Lua脚本的支持无疑给开发者提供一个非常友好的开发环境，从而大幅度解放用户的创造力。如果使用得当，Lua脚本可以给性能和资源消耗带来非常大的改善。取代将数据传送给CPU，脚本允许你在最接近数据的地方执行逻辑，从而减少网络延时和数据的冗余传输。