使用Redis之前5個必須了解的事情

使用Redis開發應用程序是一個很愉快的過程，但是就像其他技術一樣，基于Redis的應用程序設計你同樣需要牢記幾點。在之前，你可能已經對關系型數據庫開發的那一整個套路了然如胸，而基于Redis的應用程序開發也有許多相似的地方，但是你必須牢記以下兩點——Redis是個內存數據庫，同時它是單線程的。因此，在使用Redis時，你需要注意以下幾點：

1. 掌控儲存在Redis中的所有鍵

數據庫的主要功能是儲存數據，但是對于開發者來說，因為應用程序需求或者數據使用方法的改變，忽略存儲在數據庫中的某些數據是非常正常的，在Redis中同樣如此。你可能忽視期滿某些鍵，也可能因為應用程序的某個模塊棄用而忘掉這些數據。

無論哪種情況，Redis都存儲了一些不再使用的數據，平白無故的占用了一些空間。Redis的弱結構數據模式讓集中儲存的內容很難被弄清，除非你為鍵使用一套非常成熟的命名法則。使用合適的命名方法會簡化你的數據庫管理，當你通過你的應用程序或者服務做鍵的命名空間時（通常情況下是使用冒號來劃分鍵名），你就可以在數據遷移、轉換或者刪除時輕松的識別。

Redis另一個常見用例是作為熱數據項作的第二數據存儲，大部分的數據被保存在其他的數據庫中，比如PostgreSQL或MongoDB。在這些用例中，當數據從主存儲移除時，開發者經常會忘記刪除Redis中對應的數據。這種存在跨數據存儲的情況下，通常需要做級聯刪除，這種情況下，可以通過在Redis配置保存特定數據項的所有識別符來實現，從而保證數據在主數據庫被刪除后，系統會調用一個清理程序來刪除所有相關副本和信息。

2. 控制所有鍵名的長度

在上文我們說過要使用合適的命名規則，并且添加前綴來識別數據走向，因此這一條看起來似乎與之違背。但是，請別忘記，Redis是個內存數據庫，鍵越短你需要的空間就越少。理所當然，當數據庫中擁有數百萬或者數十億鍵時，鍵名的長度將影響重大。

舉個例子：在一個32位的Redis服務器上，如果儲存一百萬個鍵，每個值的長度是32-character，那么在使用6-character長度鍵名時，將會消耗大約96MB的空間，但是如果使用12-character長度的鍵名時，空間消耗則會提升至111MB左右。隨著鍵的增多，15%的額外開銷將產生重大的影響。

3. 使用合適的數據結構

不管是內存使用或者是性能，有的時候數據結構將產生很大的影響，下面是一些可以參考的最佳實踐：

取代將數據存儲為數千（或者數百萬）獨立的字符串，可以考慮使用哈希數據結構將相關數據進行分組。哈希表是非常有效率的，并且可以減少你的內存使用；同時，哈希還更有益于細節抽象和代碼可讀。

合適時候，使用list代替set。如果你不需要使用set特性，List在使用更少內存的情況下可以提供比set更快的速度。

Sorted sets是最昂貴的數據結構，不管是內存消耗還是基本操作的復雜性。如果你只是需要一個查詢記錄的途徑，并不在意排序這樣的屬性，那么輕建議使用哈希表。

Redis中一個經常被忽視的功能就是bitmaps或者bitsets（V2.2之后）。Bitsets允許你在Redis值上執行多個bit-level操作，比如一些輕量級的分析。

4. 使用SCAN時別使用鍵

從Redis v2.8開始，SCAN命令已經可用，它允許使用游標從keyspace中檢索鍵。對比KEYS命令，雖然SCAN無法一次性返回所有匹配結果，但是卻規避了阻塞系統這個高風險，從而也讓一些操作可以放在主節點上執行。

需要注意的是，SCAN 命令是一個基于游標的迭代器。SCAN 命令每次被調用之后， 都會向用戶返回一個新的游標，用戶在下次迭代時需要使用這個新游標作為 SCAN 命令的游標參數， 以此來延續之前的迭代過程。同時，使用SCAN，用戶還可以使用keyname模式和count選項對命令進行調整。

SCAN相關命令還包括SSCAN 命令、HSCAN 命令和 ZSCAN 命令，分別用于集合、哈希鍵及有續集等。

5. 使用服務器端Lua腳本

在Redis使用過程中，Lua腳本的支持無疑給開發者提供一個非常友好的開發環境，從而大幅度解放用戶的創造力。如果使用得當，Lua腳本可以給性能和資源消耗帶來非常大的改善。取代將數據傳送給CPU，腳本允許你在最接近數據的地方執行邏輯，從而減少網絡延時和數據的冗余傳輸。

在Redis中，Lua一個非常經典的用例就是數據過濾或者將數據聚合到應用程序。通過將處理工作流封裝到一個腳本中，你只需要調用它就可以在更短的時間內使用很少的資源來獲取一個更小的答案。

專家提示：Lua確實非常棒，但是同樣也存在一些問題，比如很難進行錯誤報告和處理。一個明智的方法就是使用Redis的Pub/Sub功能，并且讓腳本通過專用信道來推送日志消息。然后建立一個訂閱者進程，并進行相應的處理。 本文來自：CDA數據分析師