Redis 字符串类型的典型应用场景

news2024/9/23 5:41:09

1. 缓存功能

2. 计数功能

3. 共享会话（Session）

4. 手机验证码

前言

这里将详细介绍 Redis 字符串类型在实际开发中的几个典型应用场景，并提供相应的伪代码示例。

1. 缓存功能

场景描述

在许多Web应用中，数据通常需要从数据库（如 MySQL）中获取。然而，频繁访问数据库会导致性能瓶颈。为了提高读取速度和减轻后端压力，可以使用 Redis 作为缓存层。大部分请求的数据直接从 Redis 中获取，只有当缓存未命中时才去查询数据库，并更新缓存。

架构图

伪代码实现

UserInfo getUserInfo(long uid) {
    // 根据用户ID生成Redis键
    String key = "user:info:" + uid;
    
    // 尝试从Redis中获取用户信息
    String value = redis.get(key);
    
    if (value != null) {
        // 如果缓存命中，反序列化JSON并返回
        UserInfo userInfo = JSON.parse(value);
        return userInfo;
    }
    
    // 如果缓存未命中，从MySQL中获取用户信息
    UserInfo userInfo = mysql.query("SELECT * FROM user_info WHERE uid = " + uid);
    
    if (userInfo == null) {
        // 如果没有找到用户信息，返回404
        return null;
    }
    
    // 序列化用户信息为JSON格式
    String jsonValue = JSON.stringify(userInfo);
    
    // 将用户信息写入Redis缓存，并设置过期时间为1小时
    redis.set(key, jsonValue, 3600);
    
    return userInfo;
}

注意事项

Redis 没有表名、字段名等概念，设计合理的键名有助于防止键冲突和项目的可维护性。
推荐的键名格式是“业务名:对象名:唯一标识:属性”，例如：“vs:user_info:6379”或“u:6379🇫🇷m:5217”。

2. 计数功能

场景描述

许多应用需要统计某些事件的发生次数，例如视频网站中的视频播放次数。Redis 的 INCR 命令非常适合用于快速计数。

架构图

伪代码实现

long incrVideoCounter(long vid) {
    String key = "video:" + vid;
    long count = redis.incr(key);
    return count;
}

注意事项

实际开发中还需要考虑防作弊、按不同维度计数、避免单点问题、数据持久化到底层数据源等问题。

3. 共享会话（Session）

场景描述

在分布式 Web 应用中，用户的 Session 信息（如登录信息）通常存储在各自的服务器上。这可能导致用户每次请求被负载均衡到不同的服务器时，需要重新登录。使用 Redis 可以集中管理 Session 信息，确保无论用户访问哪台服务器都能保持一致的会话状态。

架构图

伪代码实现

// 获取用户Session信息
String getSession(String sessionId) {
    String sessionData = redis.get(sessionId);
    return sessionData;
}

// 更新用户Session信息
void updateSession(String sessionId, String sessionData) {
    redis.set(sessionId, sessionData, 3600); // 设置过期时间为1小时
}

注意事项

确保 Redis 是高可用和可扩展的，以保证系统的稳定性和可靠性。

4. 手机验证码

场景描述

为了安全验证用户身份，很多应用会在用户登录时发送手机验证码。为了避免频繁请求，可以限制用户每分钟获取验证码的频率（例如不超过5次）。Redis 可以用来实现这一功能。

伪代码实现

String sendVerificationCode(String phoneNumber) {
    String key = "shortMsg:limit:" + phoneNumber;
    
    // 设置过期时间为1分钟，只在不存在key时才能设置成功
    boolean r = redis.set(key, "1", 60, "NX");
    
    if (!r) {
        // 如果之前已经设置了该手机号的验证码
        long c = redis.incr(key);
        
        if (c > 5) {
            // 超过了每分钟5次的限制
            return null; // 限制发送
        }
    }
    
    // 生成随机的6位数验证码
    String validationCode = generateRandomCode(6);
    
    String validationKey = "validation:" + phoneNumber;
    // 验证码5分钟内有效
    redis.set(validationKey, validationCode, 300);
    
    // 返回验证码，随后通过手机短信发送给用户
    return validationCode;
}

boolean verifyVerificationCode(String phoneNumber, String validationCode) {
    String validationKey = "validation:" + phoneNumber;
    String storedCode = redis.get(validationKey);
    
    if (storedCode == null) {
        // 没有这个手机号的验证码记录，验证失败
        return false;
    }
    
    return storedCode.equals(validationCode);
}