redis 应用范围解析

Redis介绍

Redis的全称是Remote Dictionary Server，它是由Salvatore Sanfilippo写的Key-Value存储系统。但它提供了比Key-Value更为丰富的数据结构，包括Lists、Sets、Ordered Sets以及Hashes，当然还有和Memcached一样的Strings结构；Redis当然还包括了对这些数据结构的丰富操作。Redis的优点可以总结为以下几点：

• 性能极高，Redis能支持超过 100K+ 每秒的读写频率；

• 丰富的数据类型，Redis支持二进制案例的 Strings、Lists、Hashes、Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作；

• 原子性，Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行；

• 丰富的特性， Redis还支持 Publish/Subscribe、通知、Key过期等等特性。

这些丰富的特性，使得Redis在DB-Engines 排名稳居第十，其中在Key-Value数据库中排名第一。

关于直播

2015年到2016年，视频直播行业异军凸起，国内涌现了一批视频直播公司，如映客、一直播、熊猫TV、花椒等。直播行业的火爆与云计算和移动互联网的关系密不可分，云计算突破了视频直播技术的门槛；移动互联网使得直播随时随地成为可能。

上图是直播系统的完整框架图。用户终端，如智能手机、PAD、电脑等，通过网路接入负载均衡，进而进入后端的服务器系统；在后端服务器上，有不同的应用模块，如用户管理、关注信息、聊天交互、视频编码、金币系统、推送系统、排名系统、录像管理，这些业务系统都是搭建在底层云计算上，用户可以使用云Redis、MySQL、CDN、离线计算等资源构建直播系统。

Redis应用介绍

下面来具体介绍Redis具体应用场景。

场景一：用户信息管理

在直播系统中，用户有很多信息需要管理，如登录信息、注册信息等。传统的方式是采用关系型数据库存储用户信息，定义一张用户表，用户的属性对应表的列，这种方式的可扩展性很差，当用户增加新属性时，需要修改数据库中的用户表、数据订正等操作；采用Redis数据库进行用户信息管理时，通过采用Hashes数据结构，如上表所示，在user9527的个人信息中选择user9527作为Key，同时每一行的用户信息是Hashes内的Field，用户新增加信息时，通过Hset命令向Hashes内新加一个Field，如hset user9527 name xiaoqiang；最后可以通过hgetall user9527获取用户信息。

应用场景二：关注列表

在直播系统中有很多关注链，如明星、游戏玩家等等。用户可以使用sets实现这类关注链，查看不同主播的关注信息。

如上图所示的Jack关注列表，通过调用sadd方法给jack_follow增加响应的value值，用户Jack多关注一个人，则多增加一个记录；同时也可以通过sadd my_follow增加我关注的列表；最后，通过sinter jack_follow my_follow得出两个关注表中的交集部分。

场景三：积分排行

在直播系统中，需要实时更新积分排行榜，每个用户都有自己的积分和姓名信息。通过定义rank这个Key对应每个用户的积分，通过调用zadd增加对应用户的积分值，如 zadd rank 1000 Super；最后通过zrangebyscore zrank -inf +inf 遍历用户的key，得到指定范围内用户的积分，从而得到积分排行榜。

场景四：最新评论

在直播系统中，评论也是很关键的一部分，在Redis中可以通过Lists实现最新评论。如上图所示在Redis中定义latest.comment，当用户有评论时，调用Ipush增加用户的评论，如Ipush latest.comment “今天天气很好”；用户也可以调用 Irange latest.comment 0 2 获得最新评论。

除上述场景外，Redis还可以用在于：

• PHP session信息

• 数据库缓存加速

• 点赞数、评论数目，通过Incr/decr进行数目增加或减少

• 消息广播，通过Subscribe/publish订阅模式实现

• 附件的人，redis 3.2中新增了附近的人功能

云数据库Redis实践

Redis设计时单线程结构，进而导致了整个Redis存在性能瓶颈；另外，在单节点的场景下，机器宕机时，可用性面临着很大的问题；同时，由于Redis是全内存数据库，因此Redis内存受限于单机内存；当内存过大时，也会影响其使用情况，其可扩展性也面临着挑战。