Redis在WEB開發中的應用與實踐

Redis在WEB開發中的應用與實踐

 

1、Redis概述：

Redis是一個功能強大、性能高效的開源數據結構服務器，Redis最典型的應用是NoSQL。但事實上Redis除了做爲NoSQL數據庫使用以外，還能普遍應用消息隊列，數據堆棧以及數據緩存等衆多場合。Redis與Memcached相相似，都是以鍵值對（key-value）存放數據的，可是Redis支持的數據類型及特性遠比Memcached豐富。

在緩存應用方面，Redis一樣也是一個內存數據庫，擁有Memcached的快速、穩定等特性，而且支持數據快照功能，開發人員能夠經過配置文件制定數據快照時間間隔，Redis會將數據快照自動存放於硬盤中，這樣就算服務器忽然中止服務，Redis也極少會出現丟失數據的現象。因此近些年來愈來愈多的大型物聯網公司開始使用Rdeis做爲緩存服務器。

相比於MongoDB，Redis是更加完全的Key-Value存儲系統，它沒有專門的查詢語言，也沒有明確的數據類型。一個字符串，能夠代替全部的儲存類型，例如直接使用string類型存放傳統文本、代碼、序列等；也能夠直接存放數據流，例如圖片、視頻等，而且沒有數據大小的限制。雖然沒有數據類型的限制，單位了方便數據管理，Redis提供了多種數據結構類型，分別爲string（字符串）、list（列表）、sets（集合）或者是ordered sets（有序集合）。全部的數據類型都支持push/pop、add/remove、服務端並集、交集、sets集合差異等操做，這些操做都具備原子性的，Redis還支持各類不一樣的排序功能。

與Memcached同樣，Redis的儲存方式給予內存的，全部的數據讀寫都在內存中完成。單Memcache使用的libevent庫，而Redis則原生使用epoll異步通訊模型，因此在性能上比Memcache更加優秀。同時，Redis還提供了Virtual Memory功能，使得數據可以在指定間隔時間內保存到硬盤（由後臺自動完成），避免數據在內存中丟失。

與MongoDB同樣，雖然統稱爲NoSQL,但Redis不管在使用方式上，仍是數據處理流程上都有較大的區別。MySQL、Redis、MongoDB、Memcache之間的屬性對好比表1所示：

表1 儲存屬性概念

數據庫	數據庫	數據表	字段
MySQL	庫	表	字段、列
Redis	庫	Key	無
MongoDB	庫	集合	文檔屬性
Memcached	無	Key	無

 

    與MongoDB相比，Redis主要優勢分別以下：

☞ Redis數據儲存在內存中完成，因此在數度上比較有優點，MongoDB使用memory-mapped處理方式本質上仍是磁盤操做

☞ Redis與MongoDB在設計之初均考慮到分佈式處理能力，因此這二者都提供了集羣部署配置接口，但相對而言Redis及所有輸更加容積及穩定。

☞ Redis提供了簡單的事務支持，MongoDB不支持事務。

Redis並不是只有有點，也有缺點，這些缺點是明顯的，分別以下：

☞ Redis沒有字段的概念，因此在數據查詢上功能比較弱，支持的特性比較簡單。

☞ Redis單個value的最大容量可達1GB,雖然MongoDB單個文檔最大容量爲16MB，但MongoDB提供了GridFS用於實現超大文件存儲。

☞ 因爲Redis本質上是一個內存書庫，因此內存硬件的容量大小直接決定了Redis可用的數據庫空間（Redis2.0新增了Virtual Memory功能解決了容量問題，但虛擬內存本質上就是磁盤）。

☞ Redis雖然在內存中查詢數據，但爲了確保數據的安全，Redis默認狀況下使用子線程對數據進行持久化處理，若是配置不當（默認刷新間隔爲20秒），將會是系統運行效率拔苗助長。

☞ MongoDB提供了mapreduce數據分析功能，Redis則沒有數據分析功能。

           隨着大數據的爆發，不管是Redis仍是MongoDB，都將會迎來愈來愈多的功能更新，選擇哪個做爲NoSQL數據庫，要看項目須要及開發人員技術水平。如今對這兩種數據庫進行總結及對比還爲時過早。而Memcache已經很久沒更新了，因此不管從性能、功能仍是後續更新考慮，Redis都是Memcach的理想替代品，除此以外Redis還很是適用於如下場合：

（1）  海量的簡單讀寫

根據Redis官方的測試結果，在50個併發的狀況下請求10萬次，寫的書都市11000次/s，讀的速度是81000次/s。因此用於處理相似於微博熱點事件、交單排序、關注排行之類實時但功能單一的局部應用是最理想的

（2）  實時的反垃圾系統

                     反垃圾系統一般都是基於關鍵詞的，使用Redis儲存關係詞，可以利用Redis的高性能，爲監控系統提供穩定及精確的實時監控功能，典型的由郵件系統、評論系統等。

（3）  公開的統計系統

   利用Redis的簡單易用的羣體部署功能，可以輕易地開發大規模的統計系統，例如廣告系統、萬展統計系統、簡單的股市分析系統等。

（4）  消息隊列

   消息隊列是提升關係型數據庫數據插入的有效手段，Redis是NoSQL中爲數很少支持消息隊列的數據庫。經常使用的應有由網站郵件、站內短信、品論系統等。

（5）  消息堆棧系統

   消息堆棧與消息隊列在處理順序上是相反的，消息隊列的規則爲先進先出；而消息堆棧則是先進後出。典型的應用有論壇回帖排序等。

（6）  日誌或緩存系統

   Virtual Memory功能很是適用於存放安全日誌、網站日誌以及數據緩存等。國內的新浪微博所構建的緩存系統是全球最大的Redis緩存系統。

2、Redis的安裝（linux下安裝）

一、下載Redis：地址是http://www.redis.io/download，這裏使用的是版本3.0.5

二、安裝Redis，下載完成後，就能夠安裝Redis，在安裝以前須要確保當前平臺已經安裝編譯工具：

[root@localhost data]# tar zxvf redis-3.0.5.tar.gz

[root@localhost data]# cd redis-3.0.5

[root@localhost src]# make

[root@localhost redis-3.0.5]# cd src/

[root@localhost src]# make install

安裝完成後，建立/usr/local/redis/bin目錄，並將Redis客戶端複製到該目錄下，便於操做與管理：

[root@localhost src]# mkdir -p /usr/local/redis/bin

[root@localhost src]# mkdir -p /usr/local/redis/etc

[root@localhost src]# cp -pf redis-benchmark /usr/local/redis/bin/

[root@localhost src]# cp -pf redis-cli /usr/local/redis/bin/

[root@localhost src]# cp -pf redis-check-dump /usr/local/redis/bin/

[root@localhost src]# cp -pf redis-check-aof /usr/local/redis/bin/

[root@localhost src]# cp -pf redis-server /usr/local/redis/bin/

[root@localhost src]# cp -pf ../redis.conf /usr/local/redis/etc/

三、啓動Redis

一樣，在linux系統下啓動Redis時須要指定配置文件，只須要將配置項daemonize設爲true便可，該選項能夠把Redis推送到後臺運行，操做以下：

 

保存redis.conf配置文件，啓動Redis，操做以下：

[root@localhost ~]# /usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/etc/redis.conf

啓動完成後，能夠經過查看Redis注程序是否存在，以肯定Redis是否安裝成功。

 

Redis默認使用6379通訊端口，可使用netstat –anput命令檢測Redis是否運行成功，若是開啓了防火牆，須要容許6379端口經過。

四、安裝Redis擴展

Redis是一個完善、功能強大且易容的NoSQL數據庫，之因此可以被普遍使用，與Redis官方提供穩定、可靠的API分不開。Redis項目提供了包括Java、C#、C++、PHP、JavaScript等主流語言的API，能夠在http://www.redis.io/clients下載相應的安裝包。對於PHP而言，只下載PHP類文件或者爲PHP解釋引擎安裝擴展模塊便可，顯然安裝擴展模塊更加方便。下載地址爲http://github.com/nicolasff/phpredis

在linux下安裝phpredis擴展，使用PHP內置的phpize工具，能夠很方便地爲PHP引擎添加擴展模塊。

（1）  下載phpredis

[root@localhost ~]# wget http://soft.beauty-soft.net/lib/phpredis-master.tar.gz

[root@localhost ~]# tar zxvf phpredis-master.tar.gz

[root@localhost ~]# cd phpredis-master

（2）  使用phpize工具安裝phpredis

假設PHP安裝的路徑爲/usr/local/php/,那麼phpize的路徑就位於/usr/local/php/bin/phpize,過程以下：

[root@localhost phpredis-master]# /usr/bin/phpize

[root@localhost phpredis-master]# ./configure --with-php-config=/usr/bin/php-config

[root@localhost phpredis-master]# make

[root@localhost phpredis-master]# make install

 

完成！

（3）  在配置文件中加入Redis擴展

最後只須要在php.ini配置文件中加入Redis擴展模塊便可（php.ini路徑能夠經過phpinfo函數查看，一般爲安裝目錄下的etc目錄，例如：/usr/local/php/etc/）。

保存php.ini文件，重啓Web服務器，整個安裝流程就完成了，要檢測是否安裝成功，可使用phpinfo函數檢查是否存在Redis信息。

 

（4）  測試Redis

驗證Redis數據庫及phpredis擴展模塊是否正確運行的最直接最有效的方法就是使用PHP代碼進行測試，測試代碼以下：

 

                  運行結果：

              

（5）  TP框架使用Redis

在ThinkPHP中使用Redis緩存驅動與使用其餘緩存啓動並無區別，只須要在配置文件配置好與Redis的配置項，在使用時直接切換便可，與Redis相關的配置項以下：

☞ REDIS_HOST:Redis服務器IP地址，例如：127.0.0.1;

☞ REDIS_PORT:Redis服務器開放端口，默認6379；

☞ DATA_CACHE_TIME:緩存有效時間，默認爲0不限制。

此外，還能夠直接經過Cache中間件中的getInstance方法初始化Redis配置信息，以下所示：

 

結果：

 

這裏的set和get方法不是phpredis模塊中的方法（phpredis模塊也含有set和get方法），而是Cache緩存中間件所提供的緩存統一處理方法。

           總結

從Redis的簡介、安裝到Redis的使用，再結合ThinkPHP框架的使用，能夠考慮用Redis存儲session來解決多臺服務器共享session的問題。