Redis常用的八种场景

大家好，我是猿java。

作为一名 Java后端人员，对 Redis肯定并不陌生，Redis作为一种内存数据库，以其速度之快在编程的舞台上纵横多年，那么，Redis到底适合哪些业务场景？今天就来聊一聊。

1. 缓存/数据库

缓存（Cache）是 Redis使用最广泛的场景之一，也是很多小伙伴结识 Redis的重要原因，在 8种10倍提升API性能的方式 文章中我们也强调了Redis可以作为缓存的来加速 API性能。如下图，在 WebServer和数据库之间会增加一层 Redis缓存，这样 WebServer可以直接从Redis中快速拿到数据返回，加快了 WebServer的响应速度。

举例：

• 电商领域，可以缓存一些热门商品的静态信息或用户数据，这样，在大流量访问时，不用查询数据库，加速访问速度。
• 配置中心，业务开发中，经常会使用一些全局配置，而且配置更改的频率很低，因此，可以把配置都加载到 Redis内存中，加快查询数据。

需要说明的是：很多时候，我们都会把 Redis的持久化功能打开，因此，在把 Redis当作缓存的同时，同样把 Redis当作数据库在使用。

2. 分布式锁

分布式锁（Distributed Lock）也是 Redis使用最广泛的场景之一，分布式系统中，当我们在处理有并发的业务场景时，为了保证线程安全，通常通常会使用分布式锁，单机下，Redis通常使用 SET NX（if Not Exist）和 PX（过期时间）来创建锁，指令如下：

# 如果key不存，set key=value，
# 失效时间是 expiration毫秒
SET key value NX PX expiration

在 Java中，Redission是一个基于 Redis的分布式Java对象映射（Java Redis Client），它提供了丰富的特性和工具，示例代码展示了如何在 Redission框架中使用 Redis分布式锁：

import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;

public class RedissonExample {
    public static void main(String[] args) {
        Config config = new Config();
        config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379");
        RedissonClient redisson = Redisson.create(config);

        // 使用分布式锁
        String lockKey = "lockKey";
        boolean isLocked = redisson.getLock(lockKey).tryLock();
        if (isLocked) {
            // 获得锁，执行相关操作
            System.out.println("Lock acquired successfully");
            redisson.getLock(lockKey).unlock(); // 释放锁
        } else {
            System.out.println("Failed to acquire lock");
        }
        redisson.shutdown(); // 关闭连接
    }
}

需要说明的是：除了Redis，Zookeeper也是实现分布式锁比较常用的一种技术方案。

3. 限流

限流（Rate Limiter）也是 Redis使用比较多的一个场景，限流是保护系统免受过载的一种方法，它可以确保在指定时间内对系统的请求进行限制。在 Redis 中，可以使用 SET、EXPIRE 和 Lua 脚本来实现简单的限流功能。

示例代码展示了Java Jedis 库实现基于令牌桶算法的 Redis 限流：

import redis.clients.jedis.Jedis;

import redis.clients.jedis.Response;

import redis.clients.jedis.Transaction;

public class RateLimiter {

    private final Jedis jedis;

    private final String key;

    private final int capacity;

    private final int tokensPerSecond;
    public RateLimiter(Jedis jedis, String key, int capacity, int tokensPerSecond) {

        this.jedis = jedis;

        this.key = key;

        this.capacity = capacity;

        this.tokensPerSecond = tokensPerSecond;

    }
    /**

    * 用于检查是否允许请求，根据当前令牌数量和容量进行判断

    */

    public boolean allowRequest() {

        long now = System.currentTimeMillis();

        Transaction transaction = jedis.multi();

        // Add current time with score

        transaction.zadd(key, now, String.valueOf(now));

        // Remove tokens that are older than 1 second

        transaction.zremrangeByScore(key, 0, now - 1000);

        // Get current number of tokens

        Response sizeResponse = transaction.zcard(key); 
        transaction.exec();
        long size = sizeResponse.get();

        // Check if number of tokens is within capacity

        return size