微信小程序大型系統架構中應用Redis緩存要點

        在大型分佈式系統架構中，必須選擇適合的緩存技術以應對高併發，實現系統相應的高性能，酷客多小程序通過慎重選型，選擇了採用基於騰訊雲服務的Redis彈性緩存技術，結合Redis官方推薦的.NET驅動類庫Service.Stack.Redis，實現Redis彈性緩存在系統中的應用。

現針對Redis在實際應用中需注意的要點，就以下幾個方面進行總結：

1、    應用注意事項

        在企業級應用過程，任何技術的引入都須要考慮可能產生的各類影響，對於緩存應用來講，首先須要考慮的是內存的佔用情況。對於應用系統來講，內存是極其寶貴的資源，對於每個存儲到Redis緩存中的內容，都必須嚴格控制其內容的有效性和存儲期限，具體須要注意的事項以下：

1. 1.      跟蹤全部儲存在Redis中的鍵

        a)       使用合適的命名方法，能夠簡化存儲項的管理。建議使用帶有業務意義的名稱，能夠採用相似DotNet命名空間的相似命名管理方式（可以使用冒號來劃分鍵名，例如Product:Category 鍵名來存儲商品分類數據），這樣有助於緩存數據的數據管理及後期數據的遷移，刪除等

        b)       進行數據刪除時，需注意同時刪除掉相關聯無效的級聯數據

1. 儘可能控制鍵名的長度

        a)       採用合適命名方式的同時，要控制鍵的名稱長度，緩存數據量達到必定程度時，鍵（Key）所佔用的存儲空間也會是內存的一筆較大的開銷，所以須要嚴格控制鍵的長度。

1. 選擇合適的數據結構

        a)       可使用list的狀況下儘可能用list代替set。若是你不須要使用set特性，List在使用更少內存的狀況下能夠提供比set更快的速度。

        b)       Sorted sets是及其昂貴的數據結構，不論是對內存的消耗仍是基本操做時的開銷。若是隻是須要一個存儲查詢記錄的場景，不在乎排序這樣的屬性，那麼建議使用哈希表結構來存儲。

2、    實際應用場景

        對於在系統中實際對於Redis的使用，結合酷客多實際使用業務，能夠考慮在以下幾個場景中

1. 1.      取最新X條數據

        a)       例如能夠將 最新100條評論Id 放在Redis的List中

        b)       使用LPUSH latest.comments<ID>命令，向list集合中插入數據

        c)        插入完成後再用LTRIM latest.comments 0 100命令使其永遠只保存最近100條

1. 2.      排行榜應用

        a)       取Top N操做  按照某個條件爲權重，使用sorted set，將要排序的值設置成sorted set的score，將具體的數據設置成相應的value，每次只須要執行一條ZADD命令便可。

1. 3.      隊列系統 使用

        d)       使用list能夠構建隊列，使用SortSet可構建有優先級要求的隊列

1. 4.      數據緩存

        e)       最基本的應用，其整體性能優於Memcached，數據結構更加豐富實用

1. 5.      須要精準設定過時時間

        a)       Sorted set的score設計成過時時間戳，經過過時時間排序按期清理數據，或根據此依據按期清理數據庫中過時數據（官網推薦的使用場景之一，感受應用方式不太好，不推薦）

1. 6.      Pub/Sub構建實時消息系統

        f)        Redis的Pub/Sub系統能夠構建實時的消息系統，好比不少用Pub/Sub構建的實時聊天系統的例子（網上推薦，暫未用到）

3、    Redis過時策略注意

        Rdis自身的過時策略爲兩種結合使用：

1. 惰性刪除

        a)       進行 get 或setnx 時，先檢查key是否過時，若過時，則刪除key，並執行相關操做

        b)       若沒過時，直接執行相關操做

1. 按期刪除

        按期循環 隨機查是否過時，查到後，刪除

        當進行命令操做Redis緩存的數據時，需注意操做命令對Redis中數據的的過時時間的影響，簡單歸納以下：

1. 當key被DEL命令刪除或者被SET、GETSET命令重置後與之關聯的過時時間會被清除
2. 從概念上更新了存儲在key中的值而沒有用全新的值替換key原有值的全部操做都不會影響在該key上設置的過時時間（例如使用INCR命令增長key的值或者經過LPUSH命令在list中增長一個新的元素或者使用HSET命令更新hash字段的值 都不會清空原來的過時時間設置）
3. 可經過PERSIST命令清除已設置的過時時間從新將key變爲持久的
4. 若key被RENAME命令重命名則與之關聯的過時時間將傳遞到新名稱的key，若key被RENAME命令重寫，好比本存在名爲mykey_a和mykey_b的key一個RENAME mykey_b mykey_a命令將mykey_b重命名爲本已存在的mykey_a那麼不管mykey_a原來的設置如何都將繼承mykey_b的全部特性，包括過時時間設置。

        關於過時時間：

        Redis2.4中expire精度不高，一般在0到1秒間，Redis2.6之後expire精度能夠控制在0到1毫秒內

 

做者：酷客多小程序 徐冰