Redis 应用实战：使用 Redis 解决互联网高并发问题（2021）-JavaScript中文网-JavaScript教程资源分享门户

在互联网时代，应用的并发量越来越大，如何提高系统的并发处理能力成为了一项重要的技术挑战。Redis 作为一种高性能的 NoSQL 数据库，在解决互联网高并发问题方面表现出色。本文将详细介绍 Redis 在应用实战中的使用，并针对性地给出具有指导意义的学习指南和示例代码。

Redis 简介

Redis（Remote Dictionary Server），即远程字典服务，是一种开源的高性能 NoSQL 数据库，常用于数据缓存、会话管理、消息队列、数据存储等领域。Redis 有以下几个显著的特点：

多种数据结构的支持：Redis 支持多种数据结构，包括字符串、哈希、列表、集合和有序集合等。
高性能的读写能力：Redis 的读写性能远高于传统关系型数据库，且支持多线程并发读写。
内存缓存和持久化支持：Redis 可以将数据缓存到内存中，也可以将数据存储在硬盘中进行持久化，以提高数据读取速度和安全性。
分布式支持：Redis 提供了一系列的分布式解决方案，支持水平扩展。

Redis 解决互联网高并发问题的应用实战

在互联网高并发场景下，常常会遇到以下问题：

数据库访问压力过大：由于数据库读写速度较慢，当访问量大时容易造成数据库访问压力过大。
静态资源访问过多：互联网应用中的静态资源（如图片、CSS 和 JavaScript）访问量较大，如果每次请求都需要读取硬盘上的文件，就会造成系统响应速度变慢。
会话状态管理问题：当用户大量并发访问时，会话状态的管理也成为一项关键问题。

这些问题可以通过 Redis 解决，具体实现方法如下。

数据库访问压力过大

一般情况下，数据库的读写速度无法满足高并发访问的需求。这时可以使用 Redis 缓存数据，减少对数据库的访问压力。具体实现方法如下：

将常用的数据存储到 Redis 中。
当需要访问数据库时，先从 Redis 中获取数据，如果 Redis 中不存在，再从数据库中获取。
将数据的生命周期设置为较短的时间，防止数据更新后还在 Redis 中缓存导致数据不一致。

以下示例代码演示了如何通过 Redis 缓存数据库查询结果：

// javascriptcn.com 代码示例
// 连接 Redis 数据库
const Redis = require("ioredis");
const redis = new Redis();

// 缓存数据
async function cacheData(key, data) {
  await redis.set(key, JSON.stringify(data));
  await redis.expire(key, 60); // 设置生命周期为 60 秒
}

// 获取缓存数据或数据库数据
async function getCachedData(key, dbQuery) {
  const cachedData = await redis.get(key);
  if (cachedData) {
    return JSON.parse(cachedData);
  } else {
    const data = await dbQuery();
    await cacheData(key, data);
    return data;
  }
}

// 查询 MySQL
async function queryDataFromMySQL(key) {
  const data = await MySQL.query("SELECT * FROM table WHERE key = ?", [key]);
  return data[0];
}

// 先从缓存获取数据，否则从 MySQL 获取数据
async function getData(key) {
  const data = await getCachedData(key, queryDataFromMySQL.bind(null, key));
  return data;
}

静态资源访问过多

在网站中，大量的静态资源往往占据了系统大量的带宽和处理器资源，而每次请求静态资源都需要从硬盘上读取文件，导致系统响应变慢。这时可以使用 Redis 缓存静态资源，如下所示：

将静态资源缓存到 Redis 中。
在前端请求页面时，先从 Redis 获取静态资源。
如果 Redis 中不存在，则从文件服务器读取文件，并将内容存储到 Redis 中。

以下为示例代码：

// javascriptcn.com 代码示例
// 连接 Redis 数据库
const Redis = require("ioredis");
const redis = new Redis();

// 从 Redis 中获取静态资源内容
async function getCachedStaticResource(url) {
  const resource = await redis.get(url);
  if (resource) {
    return resource;
  } else {
    return null;
  }
}

// 从文件服务器读取静态资源
async function getStaticResourceFromFS(url) {
  // 从文件服务器中读取文件
  const resource = await readFileFromFS(url);
  // 将文件内容存储到 Redis 中
  await redis.set(url, resource);
  await redis.expire(url, 60 * 60 * 24); // 设置生命周期为 24 小时
  return resource;
}

// 根据 URL 获取静态资源
async function getStaticResource(url) {
  const cachedResource = await getCachedStaticResource(url);
  if (cachedResource) {
    return cachedResource;
  } else {
    const resource = await getStaticResourceFromFS(url);
    return resource;
  }
}

会话状态管理问题

在高并发情况下，会话状态是很难管理的问题之一。如果每次请求都需要从 MySQL 中读取会话状态，会严重降低系统并发处理性能。这时可以将会话状态存储到 Redis 中，如下所示：

在用户登录成功后，将会话状态存储到 Redis 中。
用户发送请求时，从 Redis 中获取会话状态信息。
定期删除过期的会话状态信息。

以下是示例代码：

// javascriptcn.com 代码示例
// 连接 Redis 数据库
const Redis = require("ioredis");
const redis = new Redis();

// 存储会话状态到 Redis 中
async function storeSessionToRedis(sessionId, sessionData) {
  await redis.set(`session:${sessionId}`, JSON.stringify(sessionData));
  await redis.expire(`session:${sessionId}`, 60 * 60 * 24); // 设置生命周期为 24 小时
}

// 从 Redis 中获取会话状态
async function getSessionFromRedis(sessionId) {
  const sessionData = await redis.get(`session:${sessionId}`);
  if (sessionData) {
    return JSON.parse(sessionData);
  } else {
    return null;
  }
}

// 在 Express 中使用 Redis 存储会话状态
const session = require("express-session");
const RedisStore = require("connect-redis")(session);

const sessionStore = new RedisStore({
  client: redis,
  prefix: "session:",
  ttl: 60 * 60 * 24 // 设置生命周期为 24 小时
});

// Express 中间件，用于存储和获取会话状态
app.use(
  session({
    store: sessionStore,
    secret: "keyboard cat",
    resave: true,
    saveUninitialized: true
  })
);

Redis 学习指南

入门学习 Redis，需要掌握以下几个方面：

Redis 基本命令：学习 Redis 的基本命令，包括字符串、哈希、列表、集合和有序集合等数据结构的命令。
Redis 高级命令：学习 Redis 的高级命令，包括 Redis 事务、Lua 脚本等。
Redis 数据持久化：学习 Redis 的数据持久化方式，包括 RDB 持久化和 AOF 持久化。
Redis 分布式：学习 Redis 如何搭建分布式系统，包括 Redis 集群和 Redis Sentinel。

以下是 Redis 学习资源推荐：

Redis 官方网站：https://redis.io/
Redis 文档：https://redis.io/documentation
Redis 命令手册：https://redis.io/commands
Redis 实战：https://redislabs.com/redis-enterprise/use-cases/redis-use-cases

总结

本文介绍了 Redis 在解决互联网高并发问题的应用实战，并给出了具有指导意义的学习指南和示例代码。要解决互联网高并发问题，需要将 Redis 配置到系统中并正确使用。希望读者可以通过本文学到有用的内容，有效提高互联网应用的并发处理能力。

来源：JavaScript中文网，转载请注明来源本文地址：https://www.javascriptcn.com/post/658568f4d2f5e1655d00d0c0