作为一名前后端开发,Redis除了简单的存储key-value还能用来干什么?

Redis除了简单的存储key-value还能用来干什么?

先从一张思维导图开始

1.登陆鉴权

用户登录鉴权,以及对应的登录验证码或token到期失效,是系统最为常见的功能之一。而Redis key的超时失效功能,则非常适合于这种业务场景。

具体实现场景:

  1. 系统登录场景,用户输入手机号后,点击发送短信验证码,通过Redis存储前缀 + 手机号作为key,验证码作为value,并设置60秒过期时间。
  2. 用户在60秒内进行登录验证,则可以从Redis中获取到验证码,验证相同则登录成功,超过60秒则获取不到验证码值,登录失败。
  3. 用户登录后生成token,Redis存储前缀 + token作为key,用户信息作为value,并设置过期时间。
  4. 接下来可以通过token进行鉴权,并获取对应的用户信息。

2.分布式锁

主流的分布式锁解决方案是通过Redisson来实现的,相比于上述方案,Redisson解决了锁的可重入和续期问题。

3.用户签到统计

用户签到、用户出勤场景,虽然我们用Redis Set数据结构也可以实现,但用户量级庞大的情况下,会极大占用内存空间。

这种情况下,非常适合Redis BitMap数据结构,通过其bit位来进行状态存储。

我们可以把 年和月 作为BitMap的key ,然后保存到一个BitMap中 ,每次签到就到对应的位上把数字从0 变为1,只要是1,就代表是这一天签到了,反之就是没有签到。

  • 还可以统计连续签到天数

    从最后一次签到开始向前统计,直到遇到第一次未签到为止,计算总的签到次数,就是连续签到天数。

  • 如何从后向前遍历每个Bit位

    注意:bitMap返回的数据是10进制,哪假如说返回一个数字8,那么我哪儿知道到底哪些是0,哪些是1呢?

    我们只需要让得到的10进制数字和1做与运算就可以了,因为1只有遇见1 才是1,其他数字都是0 ,我们把签到结果和1进行与操作,每与一次,就把签到结果向右移动一位,依次内推,我们就能完成逐个遍历的效果了。

  • 统计本月到今天为止的所有签到数据

    假设今天是7号,那么我们就可以从当前月的第一天开始,获得到当前这一天的位数,是7号,那么就是7位,去拿这段时间的数据,就能拿到所有的数据了,那么这7天里边签到了多少次呢?统计有多少个1即可。

    ini 复制代码
    BITCOUNT key [start end)

    注意左闭右开,如果你有一个名为user_activity的bitmap,它记录了用户在某段时间内的活跃状态,并且你想统计第100到200个比特位(包含第100和第200位)中有多少个位是1,你可以这样操作

    ini 复制代码
    BITCOUNT user_activity 99 200

4.排行榜

Zset(SortedSet),是Set的可排序版,是通过增加一个排序属性score来实现的,适用于排行榜和时间线之类的业务场景,且在高并发场景下具备非常优秀的性能。

5.网站UV统计

假设如下场景,某大型网站需要统计每个网页每天的UV(Unique Visitor)数据,与PV(Page View)的不同点在于,UV需要进行去重操作,同一个用户一天内的多次访问一个网页,只能计数一次。

你可以通过 set 集合、bitmap 这类常用工具,但有个最大的缺点是,如果数据量巨大,比如 1 亿,甚至 10 亿将耗费巨大内存消耗。

Redis HyperLogLog 的数据结构是一种用来进行基数统计(即估算唯一元素数量)的高效算法。它能够在占用极小内存空间的情况下(通常几百字节),精确地估算出一个集合中不重复元素的数量,误差率在0.81%左右。但仅仅占用12k的内存空间,非常适用于大型网站UV统计这种空间消耗巨大,但数据不需要特别精确的业务场景

  • 不要将HyperLogLog和set集合弄混

    set集合是将去重的元素放到value里面,HyperLogLog是通过散列哈希等算法判断一个元素是否已经添加过,如果添加过了就将这个HyperLogLog的key的值+1,HyperLogLog是不会保存到底是哪个元素的,只保存数字

    为什么会有误差呢?可以参考一下布隆过滤器,布隆有Redis不一定有,布隆没有Redis一定没有,此处不再赘述

6.计数器(点赞数...)

计数器是一种非常常见的业务场景,类似于掘金的文章点赞、收藏等。

7.文章收藏 粉丝关注

都是通过Redis的Set集合实现的,文章收藏等不再赘述了,主要讲讲粉丝关注这类涉及到社交的

为什么使用Redis的Set集合实现粉丝关注?因为Set提供了求交集、求并集等一系列直接操作集合的方法,非常适合于求共同或单方好友、粉丝、爱好之类的业务场景,实现起来特别方便。

8.接口幂等(防止订单重复提交)

接口幂等 : 用户在极短时间内,频繁发起请求去调用系统中的某个接口,该情况下我们需要对其进行限制

举例如下:我们限制用户每秒钟只能下单一次,若用户在一秒钟内连续三次下单,这时只有第一个下单是成功的,其他两个我们会通过Redis的过期时间机制,对其进行限制。

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