键设计

键命名规范：建议使用冒号分隔，如 user:1001:info，这样在 Redis 客户端中查看时层次更清晰

String

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缓存对象

使用 String 来缓存对象有两种方式：

  • 直接缓存整个对象的 JSON，命令例子： SET user:1 '{"name":"xiaolin", "age":18}'。
  • 采用将 key 进行分离为 user:ID:属性，采用 MSET 存储，用 MGET 获取各属性值，命令例子： MSET user:1:name xiaolin user:1:age 18 user:2:name xiaomei user:2:age 20

常规计数

因为 Redis 处理命令是单线程，所以执行命令的过程是原子的。因此 String 数据类型适合计数场景，比如计算访问次数、点赞、转发、库存数量等等。

分布式锁

SET 命令有个 NX 参数可以实现「key不存在才插入」，可以用它来实现分布式锁：

上锁

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释放锁

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为什么需要lockvalue？因为A线程还没执行完，锁过期，B线程过来拿到锁，A线程执行完删除锁就把B的锁删了；通过获取锁时从ThreadLocal存储的值和Redis中的lockvalue比较，自己线程的锁才删

Redisson

1. 看门狗机制核心原理

  • 在获取锁成功后，创建一个定时任务
  • 定时任务每隔 10 秒（默认超时时间的 1/3）执行一次
  • 通过 Lua 脚本检查锁是否还存在并延长过期时间

2. 可重入锁原理

数据结构设计，用Hash：

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加锁：

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解锁：

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List

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基本操作

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# 将一个或多个值value插入到key列表的表头(最左边)，最后的值在最前面
LPUSH key value [value ...] 
# 将一个或多个值value插入到key列表的表尾(最右边)
RPUSH key value [value ...]
# 移除并返回key列表的头元素
LPOP key     
# 移除并返回key列表的尾元素
RPOP key
  • 分页查询
  • 最新N条记录

以上都可以LRANGE实现

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# 返回列表key中指定区间内的元素，区间以偏移量start和stop指定，从0开始
LRANGE key start stop
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# 从key列表表头弹出一个元素，没有就阻塞timeout秒超时（timeout=0是一直阻塞）
BLPOP key [key ...] timeout
# 从key列表表尾弹出一个元素，没有就阻塞timeout秒超时（timeout=0是一直阻塞）
BRPOP key [key ...] timeout

消息队列

利用List的阻塞式获取可以实现消息队列

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  • 消息保序：使用 LPUSH；

  • 阻塞读取：使用 BRPOP；

  • 重复消息处理：生产者自行实现全局唯一 ID；

  • 消息的可靠性：使用 BRPOPLPUSH

    由于网络波动，BRPOP了可能还没执行客户端就挂了，可以用BRPOPLPUSH（这个命令的作用是让消费者程序从一个 List 中读取消息，同时，Redis 会把这个消息再插入到另一个 List（可以叫作备份 List）留存），重启时，会先从备份 List获取数据消费

Stream

专门用来实现消息队列的

发布订阅

Redis 的发布订阅（Pub/Sub）是一种消息通信模式，用于解耦消息发送者和接收者，实现一对多的实时消息通知

使用专业的MQ工具的话，Stream和发布订阅就不要用了

Hash

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一般对象用 String + Json 存储，对象中某些频繁变化的属性可以考虑抽出来用 Hash 类型存储

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# 语法：HSET key field1 value1 field2 value2 ...
HSET user:1000 name "Alice" age "30"

Set

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# uid:1 用户对文章 article:1 点赞
> SADD article:1 uid:1
(integer) 1
# uid:2 用户对文章 article:1 点赞
> SADD article:1 uid:2
(integer) 1

Set 类型支持交集运算，所以可以用来计算共同关注的好友、公众号

Zset

Zset 类型（有序集合类型）相比于 Set 类型多了一个排序属性 score（分值）

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# arcticle:1 文章获得了200个赞
> ZADD user:xiaolin:ranking 200 arcticle:1
(integer) 1
# arcticle:2 文章获得了40个赞
> ZADD user:xiaolin:ranking 40 arcticle:2
(integer) 1

BitMap

Bitmap，即位图，是一串连续的二进制数组（0和1），可以通过偏移量（offset）定位元素。BitMap通过最小的单位bit来进行0|1的设置，表示某个元素的值或者状态，时间复杂度为O(1)

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# 设置值，其中value只能是 0 和 1
SETBIT key offset value

# 获取值
GETBIT key offset

# 获取指定范围内值为 1 的个数
# start 和 end 以字节为单位
BITCOUNT key start end

Bitmap 类型非常适合二值状态统计的场景

GEO

执行下面的这个命令，就可以把 ID 号为 33 的车辆的当前经纬度位置存入 GEO 集合中：

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GEOADD cars:locations 116.034579 39.030452 33

当用户想要寻找自己附近的网约车时，LBS 应用就可以使用 GEORADIUS 命令。

例如，LBS 应用执行下面的命令时，Redis 会根据输入的用户的经纬度信息（116.054579，39.030452 ），查找以这个经纬度为中心的 5 公里内的车辆信息，并返回给 LBS 应用。

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GEORADIUS cars:locations 116.054579 39.030452 5 km ASC COUNT 10

Pipeline

多条命令一次打包，减少网络IO

通过redisTemplate.executePipelined执行批量操作：

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注意：

  1. 注意 Pipeline 不支持原子性：它只负责打包发送，执行过程中可能被其他客户端的命令“插队”。如果某条命令失败，其后续命令仍会继续执行。对原子性有强要求，请使用 Lua 脚本或事务。
  2. Redis Cluster 的使用限制：在 Redis 集群（Cluster）模式下使用 Pipeline 时，请确保 Pipeline 中的所有命令都操作同一个 slot 的 key，否则会报错。