关于redis:Redis一原理与基本使用

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一、Redis 的外围概念

1. 概念

   Redis 就是分布式缓存，也能够了解成过程外的缓存。

   如图：

二、Redis 的利用场景

• 利用场景

  次要是利用在集群零碎中。

  • 单体我的项目就没必要用分布式缓存，应用本地缓存就能够；如图：

 当客户端发动申请到零碎，零碎先去到本地缓存查问数据，没有查问到数据则到数据库查问，将查到的数据保留到本地缓存在返回到客户端；当第二次申请到零碎，零碎先去到本地缓存查问数据，则将缓存中的数据返回到客户端【第一次申请曾经将数据保留到本地缓存中】；那他本地缓存的命中率为 50%；

• 应用本地缓存做分布式会有缓存命中率降落缺点；如图：

 客户端发动申请到 Nginx，Nginx 将申请代理到零碎 1，零碎 1 查看本地缓存没有符合条件的数据，再到数据库获取数据存到本地缓存再返回到客户端；当客户端在一次发动申请到 Nginx，Nginx 将申请代理到零碎 2，零碎 2 查看本地缓存没有符合条件的数据，再到数据库获取数据存到本地缓存再返回到客户端，那么发动了两次申请都没有到本地缓存中获取到数据，那它缓存命中率为 0/2=0；缓存命中率降落那就表明整体查问性能降落。

• 解决缓存命中率的计划

  将缓存数据集中到一起，应用 Redis 分布式缓存，如图：

三、Redis 的我的项目落地

• 条件

  • Demo 我的项目

  • Redis【在 linux 中部署】

    • Linux 装置

      # 装置 wget 命令
      yum -y install wget
      #下载
      wget http://download.redis.io/releases/redis-6.2.6.tar.gz
      #解压
      tar xzf redis-6.2.6.tar.gz
      #进入解压文件夹
      cd redis-6.2.6
      #装置 gcc
      yum install gcc
      #编译
      make
      #进入解压后的 src 目录，运行服务
      src/redis-server

• Demo 我的项目配置

  • 步骤

    1. 装置 Redis Nuget 包

       StackExchange.Redis

    2. 定义一个扩大类

       public static IServiceCollection AddRedis(this IServiceCollection serviceCollection) 
               {ConnectionMultiplexer connectionMultiplexer = ConnectionMultiplexer.Connect("IP: 端口");
                   serviceCollection.AddSingleton(connectionMultiplexer);  
                   return serviceCollection;    
               }

    3. StateUp 类注册【写了个扩大办法】

       services.AddRedis();

    4. Redis 存储和获取

       // 注入
       public readonly ConnectionMultiplexer connectionMultiplexer; 
       public HomeController(ConnectionMultiplexer _connectionMultiplexer)
       {connectionMultiplexer = _connectionMultiplexer;}
       // 获取 Redis 值
       obj = connectionMultiplexer.GetDatabase(0).StringGet(Key).ToString();
       // 存储 Redis 值  Key:Value
       connectionMultiplexer.GetDatabase(0).StringSet(Key, Value);

    5. Redis 存储汇合

       // 获取 Redis 是否存在
       RedisValue[] redisValues = connectionMultiplexer.GetDatabase(0).SetMembers("list");
        //Redis 中不存在此数据
        if (redisValues.Length == 0)
       {
       // 数据库中获取
        list = demoDbContext.Set<User>().ToList();
        List<RedisValue> rvList = new List<RedisValue>();
        foreach (User user in list)
        {obj = JsonConvert.SerializeObject(user);
           rvList.Add(obj);
        }
        // 将数据增加到 Redis 中
         connectionMultiplexer.GetDatabase(0).SetAdd("list", rvList.ToArray());       
        } 

    6. Redis Hash 字典存储

       应用场景：对数据库某个字段做批改或者某个 int 字段数据加一

       // 获取 HASH 字段中的数据
        connectionMultiplexer.GetDatabase(0).HashGet(类型, key).ToString();
        if (string.IsNullOrEmpty(obj))
        {
          // 到数据库获取数据
          u = demoDbContext.Set<User>().Where(p => p.useid == useid).FirstOrDefault();
          // 将数据增加到 Redis Hash 字典中
          connectionMultiplexer.GetDatabase(0).HashSet(类型, key,Value);
          // 设置过期工夫
          connectionMultiplexer.GetDatabase(0).KeyExpire(类型,TimeSpan.FromSeconds(10));
       
         }
         // 字典中的 Value 值加 1
         connectionMultiplexer.GetDatabase(0).HashIncrement(类型, key);

    7. Redis 事务

       // 查问获取值
       connectionMultiplexer.GetDatabase(0).HashGet(类型, key).ToString();
       // 创立事务
       ITransaction transaction = connectionMultiplexer.GetDatabase(0).CreateTransaction();
       // 增加值
       transaction.HashSetAsync(类型, key, value);
       // 批改值
       // transaction.HashSetAsync(类型, key, 批改后 Value);
       // 提交事务
        bool commit = transaction.Execute();

    8. Redis 批量存储数据

        // 创立批量对象
         var bach = connectionMultiplexer.GetDatabase(0).CreateBatch();
         // 获取数据
         List<User> list = new List<User>();
         list = demoDbContext.user.ToList();
         // 批量增加
         for (int i = 0; i < list.Count; i++)
         {bach.HashSetAsync("bach_User_"+i, "state", list[i].usestate);
         }
         // 数据提交
         bach.Execute();

    9. Redis 汇合排序

       // 获取数据
       RedisValue[] rv = connectionMultiplexer.GetDatabase(0).SetMembers("User");
        if (rv.Length == 0)
        {list = demoDbContext.Set<User>().ToList();
          List<RedisValue> rvList = new List<RedisValue>();
          // 批量增加数据
          foreach (User u in list) 
          {var  data = JsonConvert.SerializeObject(u);  
             rvList.Add(data);
              // 数据排序
              connectionMultiplexer.GetDatabase(0).SortedSetAdd("User", data, u.usestate);  // User :key  data:Value 值  u.usestate：排序字段  升序
         } 

    10. Redis 分页查问

         List<User> list = new List<User>();
         // 获取分页数据  100 为行数，1 为页数
         RedisValue[] rv = connectionMultiplexer.GetDatabase(0).SetScan("User",100,0,1).ToArray();
         if (rv.Length == 0)
           {list = demoDbContext.Set<User>().ToList();
              List<RedisValue> rvList = new List<RedisValue>();
              foreach (User u in list) 
              {var  data = JsonConvert.SerializeObject(u); 
                 rvList.Add(data); 
               }
               // 增加数据到 Redis 中
              connectionMultiplexer.GetDatabase(0).SetAdd("User", rvList.ToArray());
            }

四、Redis 的通信原理

Redis 处理事件的简略模型：多路复用机制【一个线程解决多个连贯】【订阅公布机制】;

• 原理

  默认通过 Socket 协定建设连贯的，服务端通过 Socket 的通过四层，在通过链路层再通过四层达到 Redis 建设连贯；链路层【硬件层面】收到申请后，操作系统【生产者】通过同步转换成异步将申请发给事件收集器【MQ】而后 Redis【订阅者】用一个线程通过轮询的形式处理事件，这就是多路复用机制。

  Redis 做的三件事：

  1、建设连贯

  2、存储数据到本地缓存

  3、长久化数据到文件中（开启新线程）

  如图：

五、Redis 的数据结构原理

• 原理

  Redis 建设连贯后，通过接口将数据存储到内存中。

  如图：
  

• 数据长久化

  • 目标

    为了避免数据失落。默认寄存在 AOP 文件中。

• Redis Set 原理图

  数组 +HASH 表，如图：

HASH 的作用：避免数据反复，应用 HASH 碰撞。

• Redis HASH 字典原理

  数组 +HASH 表 + 单项列表。

  • 原理

    字典存储的字段通过 hash 失去一个数组的索引，依据索引将 key \ value 存储到数组中，如果失去的索引曾经存在 key\value 了，不会笼罩掉，会造成一个单项链表的模式持续存储。

    如图：

![在这里插入图片形容](https://img-blog.csdnimg.cn/3e4a1a23c7a34ef1b8c2c16e34abf72d.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAQEDnpZ7lhpzlhpnku6PnoIE=,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16#pic_center)

• 缺点

  齐全基于内存，会导致内存溢出。不适宜存储海量数据。