Redis是一个火了有段时间的NoSQL数据库，准确一点说是kv数据库。除了常用的string/int hash list set以外，还有一些其他数据类型。

加上我最近太穷了，没有办法去买Azure storage queue，所以打上了redis的主意，服务器内存又小，不得已打上了redis的主意，打算榨干redis的各种功能。

结构

上面说了，redis是一个kv数据库。

也就是没有表啊什么的麻烦的事情，就是一个字符串的key存着一个value。这个value是什么呢？

基本的数据类型

redis是一个类型很少的数据库

常用的类型就几种

• string
• list
• hash
• set
• sorted set

string

redis不区分字符串和数字，凡是存进来的数据都是string。甭管你存了一个a还是1。

但是对于纯数字的string来说我们可以多做一些操作，比如说incr，会将值自增。

有的人鼻孔朝天：多此一举，我取回来加一再存回去不就好了。

那不是。村里捐款箱有100，你和张三都要给村里捐一块，都告诉村长说村里捐款箱有101块，这一块是你的还是张三的？打一架？

redis的自增就杜绝了这种问题的存在，redis里面incr 100次，就一定会给值增100。redis的操作是原子的

redis字符串是在标准库的字符串基础上做了一些新的工作，用一个结构体表示了原来的一个字符序列。

list/hash/set

列表和哈系都是大家熟悉的类型了。c++和go的map，py的dict，都和redis的hash差不多，c++的vector，go、py的数组，都和list差不多，c++和python的set和redis的set也差不多。不大一样的就是无论存了什么，在redis里面元素都是string。

redis用了链表来表示列表，用哈系表实现了hash和set。

sorted set

有一个略微不一样的类型叫sorted set，这个类型在Java中也有提供，叫SortedSet。和集合类似，元素不能重复，但是有一个score用来排序，让集合中的元素保持有序。可以按照score区间取出有序的一部分元素，也可以直接取出元素的score。

redis实现sorted set没有用到新的数据结构，只是用到了集合和列表，不过列表的实现叫Skip List。

除了基本的数据类型和kv

redis除了上述的kv+数据类型的用法以外，在非常早的版本中，还加入了pub/sub的功能。也就是队列的功能。

redis的pub/sub可以非常方便的用来给各个系统做广播，可以用来分发一些实时的消息。

用法

客户端

redis提供了命令行客户端，直接读写kv。各个语言也有sdk，比如说我一直在用aioredis和go-redis。Java有一个客户端叫redissen，做了很多额外的功能，也非常贴心。

常用的场景

会话session和缓存

有的信息，比如说用户信息，每个请求都从数据库读会很费时间，redis高速的读取刚刚好可以补足这类问题。

我们每次读取的时候可以

• 先查询redis缓存有没有对应的信息
• 如果没有
  • 从数据库中读取
  • 存入缓存中
• 如果有
  • 从缓存中读取
• 返回给调用者

修改和删除时，一般会

• 修改/删除数据库中的记录
• 删除缓存对应的key
• 等读取时自动读入缓存中

广播

主要是用到pub/sub。比较简单。

排行榜

redis的sorted set非常适合做排行榜。

用score做score，用户id做element。设置score用add，取出score用zscore，按顺序从低往高取出倒数排名用zrange，从高往低则是zrevrange，取出倒数排名用zrank，取出正数的排名就用zrevrank。如果变更分数，根据需求可以选择用zincr去增加分数，也可以用zadd ch去直接变更分数。

异步队列

我们也可以用redis做异步的队列。redis里面有两种数据是有序且带原子操作的：list，sorted set。

最简单ver：list

redis的list可以从两侧任意一侧push/pop，那么我们只要从一侧push，另一侧pop就好了。

这种队列的问题在于分布式系统中的任意一环都是不可靠的。比如说消费者执行任务可能失败，要把任务推回去的话还有网络失败和数据库恰好挂掉的可能，所以只能用来分发一些不重要的东西。

复杂ver：zset

结合时间戳，我们就可以以时间戳为score，用redis的sorted set做一个任务队列。

增加任务用zadd key 任务生效时间 任务id，获得任务用zrangeby key 0 当前时间戳，保证别人不会拿到就用zincr把score加到下一次其他人可以拿到的时间，执行完了用zrem删掉元素就好。其他的信息通过另一个key来记录，比如说任务本身的信息，重试的次数，诸如此类的。

这样你可以

• 控制下一次任务出现的时间
• 控制重试
• 不担心任务超时

分布式锁

redis的set完整的形式是这样的：

SET key value [EX seconds|PX milliseconds] [NX|XX] [KEEPTTL]

也就是可以设置超时时间，可以只在值存在或者不存在的情况下修改或者增加值。

依赖于NX/XX，我们可以在redis中完成一个分布式锁：

• SET lock:xxx EX timeout NX instance-id
  • 成功？：持锁，开始干活
    • 完成后删除锁
  • 失败？：抛出异常

如果我们这个worker可能会超时，超时前我们需要续命，那么可以

• SET lock:xxx EX timeout NX instance-id
  • 成功？：持锁
    • 持续更新超时时间：EXPIRE lock:xxx timeout
    • 完成后删除锁
  • 失败？：抛出异常