Go新项目-调研关于go项目中redis的使用场景，lua实战（7）

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redis的使用场景的解释

下面一一来分析下Redis的应用场景都有哪些。

1、缓存

缓存现在几乎是所有中大型网站都在用的必杀技，合理的利用缓存不仅能够提升网站访问速度，还能大大降低数据库的压力。Redis提供了键过期功能，也提供了灵活的键淘汰策略，所以，现在Redis用在缓存的场合非常多。

2、排行榜

很多网站都有排行榜应用的，如京东的月度销量榜单、商品按时间的上新排行榜等。Redis提供的有序集合数据类构能实现各种复杂的排行榜应用。

3、计数器

什么是计数器，如电商网站商品的浏览量、视频网站视频的播放数等。为了保证数据实时效，每次浏览都得给+1，

并发量高时如果每次都请求数据库操作无疑是种挑战和压力。Redis提供的incr命令来实现计数器功能，内存操作，性能非常好，非常适用于这些计数场景。

4、分布式会话

集群模式下，在应用不多的情况下一般使用容器自带的session复制功能就能满足，当应用增多相对复杂的系统中，一般都会搭建以Redis等内存数据库为中心

的session服务，session不再由容器管理，而是由session服务及内存数据库管理。

5、分布式锁

在很多互联网公司中都使用了分布式技术，分布式技术带来的技术挑战是对同一个资源的并发访问，如全局ID、减库存、秒杀等场景，

并发量不大的场景可以使用数据库的悲观锁、乐观锁来实现，但在并发量高的场合中，利用数据库锁来控制资源的并发访问是不太理想的，

大大影响了数据库的性能。可以利用Redis的setnx功能来编写分布式的锁，如果设置返回1说明获取锁成功，否则获取锁失败，实际应用中要考虑的细节要更多。

6、社交网络

点赞、踩、关注/被关注、共同好友等是社交网站的基本功能，社交网站的访问量通常来说比较大，而且传统的关系数据库类型不适合存储这种类型的数据，

Redis提供的哈希、集合等数据结构能很方便的的实现这些功能。

7、最新列表

Redis列表结构，LPUSH可以在列表头部插入一个内容ID作为关键字，LTRIM可用来限制列表的数量，这样列表永远为N个ID，无需查询最新的列表，

直接根据ID去到对应的内容页即可。

8、消息系统

消息队列是大型网站必用中间件，如ActiveMQ、RabbitMQ、Kafka等流行的消息队列中间件，主要用于业务解耦、流量削峰及异步处理实时性低的业务。

Redis提供了发布/订阅及阻塞队列功能，能实现一个简单的消息队列系统。另外，这个不能和专业的消息中间件相比。

9、地理位置

使用Redis的Geo数据类型可以存储地理位置信息，实现地理位置相关的查询和分析。

10、搜索引擎

Redis的Sorted Set可以用来存储有序数据，例如排行榜、搜索结果等。

在Go语言中，可以使用ZADD、ZRANGE等命令来实现对Sorted Set的操作，实现搜索引擎的功能。

常用命令

SET 和 GET：用于设置和获取字符串类型的值；
HSET、HGET、HMSET、HMGET：用于设置和获取哈希类型的值；
LPUSH、RPUSH、LPOP、RPOP：用于操作列表类型的值；
SADD、SREM、SMEMBERS：用于操作集合类型的值；
ZADD、ZREM、ZRANGE：用于操作有序集合类型的值；
INCR、INCRBY、DECR、DECRBY：用于对整数类型的值进行原子性的加减操作；
EXPIRE、TTL：用于设置和查询键的过期时间；
PUBLISH、SUBSCRIBE：用于实现 Redis 的发布订阅功能；
MULTI、EXEC、WATCH、UNWATCH：用于实现 Redis 的事务功能；
SCAN：用于迭代大量的键，避免阻塞 Redis 服务器。

实际场景

缓存
数据共享分布式
分布式锁
全局ID
计数器
限流
位统计
购物车
用户消息时间线timeline
消息队列
抽奖
点赞、签到、打卡
商品标签
商品筛选
用户关注、推荐模型
排行榜

1、缓存

String类型

例如：热点数据缓存（例如报表、明星出轨），对象缓存、全页缓存、可以提升热点数据的访问数据。

2、数据共享分布式

String 类型，因为 Redis 是分布式的独立服务，可以在多个应用之间共享

例如：分布式Session

<dependency> 
 <groupId>org.springframework.session</groupId> 
 <artifactId>spring-session-data-redis</artifactId> 
</dependency>

3、分布式锁

String 类型setnx方法，只有不存在时才能添加成功，返回true

public static boolean getLock(String key) {
Long flag = jedis.setnx(key, "1");
if (flag == 1) {
jedis.expire(key, 10);
}
return flag == 1;
}

public static void releaseLock(String key) {
jedis.del(key);
}

4、全局ID

int类型，incrby，利用原子性

incrby userid 1000

分库分表的场景，一次性拿一段

5、计数器

int类型，incr方法

例如：文章的阅读量、微博点赞数、允许一定的延迟，先写入Redis再定时同步到数据库

6、限流

int类型，incr方法

以访问者的ip和其他信息作为key，访问一次增加一次计数，超过次数则返回false

7、位统计

String类型的bitcount（1.6.6的bitmap数据结构介绍）

字符是以8位二进制存储的

set k1 a
setbit k1 6 1
setbit k1 7 0
get k1
/* 6 7 代表的a的二进制位的修改
a 对应的ASCII码是97，转换为二进制数据是01100001
b 对应的ASCII码是98，转换为二进制数据是01100010

因为bit非常节省空间（1 MB=8388608 bit），可以用来做大数据量的统计。
*/

例如：在线用户统计，留存用户统计

setbit onlineusers 01
setbit onlineusers 11
setbit onlineusers 20

支持按位与、按位或等等操作

BITOPANDdestkeykey[key...] ，对一个或多个 key 求逻辑并，并将结果保存到 destkey 。       
BITOPORdestkeykey[key...] ，对一个或多个 key 求逻辑或，并将结果保存到 destkey 。
BITOPXORdestkeykey[key...] ，对一个或多个 key 求逻辑异或，并将结果保存到 destkey 。
BITOPNOTdestkeykey ，对给定 key 求逻辑非，并将结果保存到 destkey 。

计算出7天都在线的用户

BITOP "AND" "7_days_both_online_users" "day_1_online_users" "day_2_online_users" ...  "day_7_online_users"

8、购物车

String 或hash。所有String可以做的hash都可以做

key：用户id；field：商品id；value：商品数量。
+1：hincr。-1：hdecr。删除：hdel。全选：hgetall。商品数：hlen。

9、用户消息时间线timeline

list，双向链表，直接作为timeline就好了。插入有序

10、消息队列

List提供了两个阻塞的弹出操作：blpop/brpop，可以设置超时时间

blpop：blpop key1 timeout 移除并获取列表的第一个元素，如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。
brpop：brpop key1 timeout 移除并获取列表的最后一个元素，如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。
上面的操作。其实就是java的阻塞队列。学习的东西越多。学习成本越低

队列：先进先除：rpush blpop，左头右尾，右边进入队列，左边出队列
栈：先进后出：rpush brpop

11、抽奖

自带一个随机获得值

spop myset

12、点赞、签到、打卡

假如上面的微博ID是t1001，用户ID是u3001

用 like:t1001 来维护 t1001 这条微博的所有点赞用户

点赞了这条微博：sadd like:t1001 u3001
取消点赞：srem like:t1001 u3001
是否点赞：sismember like:t1001 u3001
点赞的所有用户：smembers like:t1001
点赞数：scard like:t1001

13、商品标签

老规矩，用 tags:i5001 来维护商品所有的标签。

sadd tags:i5001 画面清晰细腻
sadd tags:i5001 真彩清晰显示屏
sadd tags:i5001 流程至极

14、商品筛选

// 获取差集
sdiff set1 set2
// 获取交集（intersection）
sinter set1 set2
// 获取并集
sunion set1 set2

假如：iPhone15 上市了

sadd brand:apple iPhone11
sadd brand:ios iPhone11
sad screensize:6.0-6.24 iPhone11
sad screentype:lcd iPhone 11

筛选商品，苹果的、ios的、屏幕在6.0-6.24之间的，屏幕材质是LCD屏幕

sinter brand:apple brand:ios screensize:6.0-6.24 screentype:lcd

15、用户关注、推荐模型

follow 关注 fans 粉丝

相互关注：

sadd 1:follow 2
sadd 2:fans 1
sadd 1:fans 2
sadd 2:follow 1

我关注的人也关注了他(取交集)：

sinter 1:follow 2:fans

可能认识的人：

用户1可能认识的人(差集)：sdiff 2:follow 1:follow
用户2可能认识的人：sdiff 1:follow 2:follow

16、排行榜

id 为6001 的新闻点击数加1：

zincrby hotNews:20190926 1 n6001

获取今天点击最多的15条：

zrevrange hotNews:20190926 0 15 withscores

go的incr+expire原子性操作之调用lua脚本

它实现了 incr 和 expire 的原子化操作，并且在 key 不存在和 key 已经过期的情况下也能正常工作。

package main

import (
"context"
"fmt"
"github.com/go-redis/redis/v8"
"time"
)

// Lua脚本
// 通过执行一个 Lua 脚本来实现原子化的 incr 和 expire 操作。如果该 key 的过期时间已经设置为 -1，
// 则表示该 key 没有过期时间，此时通过 expire 命令为该 key 设置过期时间。
func main(){
client := redis.NewClient(&redis.Options{
Addr: "localhost:6379",
Password: "123456",
DB: 10,
})
defer client.Close()
```
 result1, err1 := IncrWithTTL(client, "counter", 3600)
 if err1 != nil {
     fmt.Println(err1)
 } else {
     fmt.Println(result1)
 }
```
}

func IncrWithTTL(client *redis.Client, key string, ttl time.Duration) (int64, error) {
script := redis.NewScript( local value = redis.call("incr", KEYS[1]) if redis.call("ttl", KEYS[1]) == -1 then redis.call("expire", KEYS[1], ARGV[1]) end return value )
result, err := script.Run(context.Background(), client, []string{key}, ttl.String()).Result()
if err != nil {
return 0, err
}
return result.(int64), nil
}