Redis的高级特性

￡神魔★判官ぃ 2022-09-05 06:11 233阅读 0赞

### 目录 ###

*   *   *  高级数据类型
         *  支持事务
         *  
         *  支持Lua脚本
         *  支持pipeline 管道|流水线
         *  支持发布/订阅
         *  可实现异步队列 | 消息队列

### 高级数据类型 ###

1、Bitmap 位图

按 bit 位存储信息，常用于实现布隆过滤器

2、HyperLogLog 基数统计

提供去重计数功能，根据输入元素来计算基数，不储存输入元素本身。

优点是在数量量很大时，计算基数所需的空间总是固定 的且很小的。和Bitmap一样，不精确、有一定的错误率。

基数：一个数据集中不重复的元素个数（剔除重复元素后的元素数量）

3、Geospatial 地址空间

用于保存地理位置，可以做距离计算、根据半径范围查找等，比如计算最优地图路径、查找附近范围内的人。

### 支持事务 ###

redis支持事务，可以将多个命令作为打包为事务来执行。

redis的事务只是把多个命令打包，放在一个队列中执行，只是保证了事务中指令的串行执行，并没有给事务添加原子性的保障机制，redis的事务具有隔离性但不具备原子性，执行失败时不会回滚。

#标记事务开始
    multi
    
    #多个命令，依次入队
    #...
    
    #执行|提交事务
    exec
    
    #取消事务
    discard

*  如果在exec执行事务之前发生了错误，比如某个要入队的命令语法不对，会自动取消这个事务。
 *  如果exec执行事务时，中途某个命令执行出错，并不会回滚已执行的命令，而是跳过出错的命令继续往下执行，可以在执行结果中看到各个命令的执行结果。

###  ###

### 支持Lua脚本 ###

Lua脚本可以用于打包执行一些列指令

*  关键特点：与redis事务都是打包命令，但lua脚本中的一系列操作、指令具有原子性
 *  复用方便

如果业务逻辑比较复杂或者多个指令需要具有原子性，可以将这些指令封装在lua脚本中发送给redis执行。

### 支持pipeline 管道|流水线 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoeV8xODg4MzcwMTE2MQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
管道可以打包一批指令，一次性发送给redis服务器执行，redis服务器会一次性返回这批命令的所有执行结果，减少了与redis服务器频繁交互的网络通信的时间开销。

与redis事务相比

*  相同点：都是将多个指令打包发送给redis服务器执行，整个操作都不具备原子性，某个指令执行失败时会继续执行后续指令，不会回滚之前的操作。
 *  不同点：redis事务是作为一个整体执行的，具有隔离性，redis服务器执行事务期间不会穿插执行其它客户端的指令；管道中的命令不是作为一个整体执行的，而是逐个指令执行，虽然事务、管道都能保证所包含命令执行的顺序性，但执行管道中命令的期间可能会穿插执行其它客户端的指令，最终执行结果可能会被影响，所以管道只适合对顺序性要求不高的场景。

原生的mset、mget实质是批量执行set、get指令，但具有原子性。

使用示例

@Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;
    
    public void test() { 
        //...
    
        //返回值list，元素对应各条命令的执行结果
        List<Object> resultList = redisTemplate.executePipelined(new RedisCallback<Object>() { 
            @Override
            public Object doInRedis(RedisConnection redisConnection) throws DataAccessException { 
                //打开一个pipeline
                redisConnection.openPipeline();
    
                redisConnection.set("name".getBytes(), "chy".getBytes());
                redisConnection.set("tel".getBytes(), "188xxxxxx".getBytes());
                redisConnection.set("email".getBytes(), "xxxxxxx@qq.com".getBytes());
    
                //不要调用redisConnection的closePipeline()关闭pipeline，也不要关闭连接欸，不然拿不到返回的执行结果
    
                //返回null即可
                return null;
            }
        });
    
        //...
    
    }

不要一次性组装发送太多指令，或者发送big key这种大key，可能导致网络拥塞，可以将大量指令拆分到小的pipeline中分批完成。

### 支持发布/订阅 ###

发布/订阅(publish/subscribe)是一种消息通信模式，redis客户端订阅redis服务器上的一个或多个channel（管道、频道），客户端发布消息到redis服务器中的某个channel后，redis服务器会将消息推送给所有订阅了此channel的redis客户端。

发布/订阅常用命令

subscribe  channel1  channel2   #订阅一个或多个频道
    
    psubscribe CCTV1  #p即pattern，用正则表达式指定要订阅的频道，会订阅所有匹配的频道
    psubscribe CCTV*  #订阅所有以CCTV开头的频道
    psubscribe *TV  #订阅所有以TV结尾的频道
    psubscribe CCTV* CNTV*  #可以指定多个匹配模式，订阅以CCTV开头的所有频道、订阅所有以CNTV开头的所有频道
    
    
    unsubscribe  channel1  channel2   #退订一个或多个频道
    
    punsubscribe CCTV* CNTV*  #退订以CCTV开头的所有频道、退订以CNTV开头的所有频道
    
    
    publish  channel1  "hello"  #往某个频道里推送消息

说明

*  channel不需要手动创建
 *  redis客户端无需订阅channel就可以直接往任意channel中发布消息
 *  客户端订阅的channel列表是作为session存储在redis服务器上的，订阅只在本次会话期间有效，断开与redis服务器的连接后订阅失效，所以客户端每次启动连接到redis服务器时都需要重新订阅。
 *  redis发布/订阅的消息类似于广播，是在线即时消息，只有在线的订阅者（已连接到redis服务器的客户端）才会收到推送。若客户端当时不在线，后续连接到服务器时，服务器也不会再次推送之前的消息。

redis的发布订阅不能提供可靠的消息投递，一般只用于日志、流水等对消息投递可靠性要求不高的场景。

### 可实现异步队列 | 消息队列 ###

redis实现异步|消息队列有2种方式

1、使用发布/订阅模式实现

*  可以让多个消费者同时消费消息。消费者集群部署时，消息会被每个消费者节点进行消费，存在重复消费
 *  无法保证消息送达（不可靠）

2、使用list实现

*  生产者用rpush实现消息入队，消费者用blpop阻塞获取list中的元素实现消息出队
 *  list有序，可以实现顺序消息
 *  消息只会被一个消费者进行消费

3、使用zset实现延时队列

*  把消息内容作为key，消息发送的时间转换为时间戳作为score，使用zadd指令实现消息入队
 *  消费者间隔指定时间用 zrangebyscore 指令获取当前时间范围内的key进行处理。

实现消息队列尽量用rabbitmq、kafka等更专业的消息中间件，功能更加强大。

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