Wann sollte der Redis-Cache verwendet werden?

Welches Problem löst Redis?

Widerspruch zwischen umfangreichem Lesen und Schreiben von Daten und Datenbank-Lese- und Schreibfähigkeiten                                                                                                                                                                                                                    Blicken Sie zurück auf die Entwicklungsgeschichte des CPU-Cache, um den großen Unterschied zwischen dem zu lösen Abhängig von der Rechengeschwindigkeit der CPU und der Lesegeschwindigkeit des Speichers verwendet die CPU einen Cache zum Speichern von Anweisungen und Daten. Der Cache hat sich vom anfänglichen Motherboard-Cache zum aktuellen Level-3-Cache weiterentwickelt und auch die Cache-Größe ist weiter gewachsen. Daten aus dem Internet zeigen, dass die CPU-Cache-Trefferquote etwa 80 % beträgt.

In Analogie zum Widerspruch zwischen CPU und Speicher während der Entwicklung von Computern können wir sehen, dass der Widerspruch zwischen dem Lesen und Schreiben großer Datenmengen und den Lese- und Schreibfähigkeiten von Datenbanken auf großen Websites diesem Widerspruch ähnelt. Wir können auch einen Speicherbereich zwischen der Datenbank und der Anwendung aufbauen, der schneller ist als die Datenbank – den Cache.

Jeder kennt Redis am besten als Cache. Wir wissen, dass die ursprüngliche Absicht des Autors von Redis bei der Entwicklung von Redis darin bestand, dass die Leistung bei der Verwendung einer relationalen Datenbank, egal wie optimiert sie war, nicht mithalten konnte Erwartungen, also habe ich von Hand eine In-Memory-Datenbank geschrieben.

Als Cache haben wir folgende Anwendungsszenarien:

1. Hotspot-Daten Beispielsweise können wir die SＱＬ-Abfrageergebnisse speichern Im Speicher können auch von Benutzern häufig angesehene Bilder gespeichert werden.

2. Rangliste Basierend auf der von Redis bereitgestellten zset-Datenstruktur können wir die Rangliste bequemer implementieren. Informationen zur Implementierung der Rangliste finden Sie unter Design und Implementierungsvergleich der Ranglistenalgorithmen. Bei kleinen Daten stellt die Verwendung von MySQL zum Implementieren von Rankings kein großes Problem dar, aber sobald die Datenmenge zunimmt, wird das kontinuierliche Lesen und Schreiben von MySQL zu einem Engpass.

3. Zähler/Geschwindigkeitsbegrenzer
Eines der Anwendungsszenarien von Zählern besteht darin, die Anzahl der Likes von Benutzern zu zählen, und eines der Anwendungsszenarien von Geschwindigkeitsbegrenzern ist die Begrenzung Zugriff auf die Frequenz der Benutzer-IPs. Der Grund, warum Redis für Zähler verwendet werden kann, liegt darin, dass Redis Single-Threaded ist. Jedes Mal muss der vorherige Befehl ausgeführt werden, bevor der nächste Befehl ausgeführt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass nicht mehrere Anweisungen gleichzeitig ausgeführt werden; das heißt, dass keine Parallelitätsprobleme auftreten. Das Prinzip des Geschwindigkeitsbegrenzers ist ähnlich.

4. Gemeinsame Freunde
Mit der von Redis bereitgestellten Schnittpunktoperation können Sie den Schnittpunkt zweier Set-Sammlungen bequemer finden, während Sie die Join-Tabellenabfrage verwenden Die Datenbank wird einen großen Leistungsaufwand verursachen, da große Websites eine große Anzahl von Benutzern haben.

5. Einfache Nachrichtenwarteschlange
Das von Redis bereitgestellte Publish/Subscribe ist ein äußerst einfaches Nachrichtensystem. Es bietet nicht die Funktion, es in verschiedene Themen und Partitionen zu unterteilen und für Beständigkeit wie Kafka zu sorgen. Die Nachrichtenwarteschlange von Redis wird in Szenarien verwendet, die keine hohe Zuverlässigkeit erfordern.

6. Sitzungsfreigabe
Sitzung wird verwendet, um aufzuzeichnen, wer der Benutzer ist. Wenn eine Anwendung mithilfe eines Clusters bereitgestellt wird, benötigen wir einen Ort zur einheitlichen Verwaltung von Sitzungen. Wir können eine Datenbank zum Aufzeichnen von Sitzungen verwenden, die Leistungsanforderungen an die Datenbank sind jedoch zu diesem Zeitpunkt höher. Darüber hinaus sind Sitzungen normalerweise zeitkritisch. Für diese Logik müssen wir sie im Code implementieren. Wenn Sie jedoch Redis zum Teilen der Sitzung verwenden, tritt kein solches Problem auf.

Viele der oben genannten Anwendungsszenarien können auch andere Technologien zur Lösung des Problems verwenden, aber Technologien wie Redis sind unter bestimmten Ressourcenbeschränkungen eine bessere Lösung.

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