微信小程序大型系统架构中应用Redis缓存要点

在大型分布式系统架构中，必须选择适合的缓存技术以应对高并发，实现系统相应的高性能，酷客多小程序经过慎重选型，选择了采用基于腾讯云服务的Redis弹性缓存技术，结合Redis官方推荐的.NET驱动类库Service.Stack.Redis，实现Redis弹性缓存在系统中的应用。

现针对Redis在实际应用中需注意的要点，就如下几个方面进行总结：

一、应用注意事项

在企业级应用过程，任何技术的引入都需要考虑可能产生的各种影响，对于缓存应用来说，首先需要考虑的是内存的占用状况。对于应用系统来说，内存是极其宝贵的资源，对于每一个存储到Redis缓存中的内容，都必须严格控制其内容的有效性和存储期限，具体需要注意的事项如下：

1. 跟踪所有储存在Redis中的键

a) 使用合适的命名方法，可以简化存储项的管理。建议使用带有业务意义的名称，可以采用类似DotNet命名空间的类似命名管理方式（可使用冒号来划分键名，例如Product:Category 键名来存储商品分类数据），这样有助于缓存数据的数据管理及后期数据的迁移，删除等

b) 进行数据删除时，需注意同时删除掉相关联无效的级联数据

尽量控制键名的长度

a) 采用合适命名方式的同时，要控制键的名称长度，缓存数据量达到一定程度时，键（Key）所占用的存储空间也会是内存的一笔较大的开销，因此需要严格控制键的长度。

选择合适的数据结构

a) 可以使用list的情况下尽量用list代替set。如果你不需要使用set特性，List在使用更少内存的情况下可以提供比set更快的速度。

b) Sorted sets是及其昂贵的数据结构，不管是对内存的消耗还是基本操作时的开销。如果只是需要一个存储查询记录的场景，不在意排序这样的属性，那么建议使用哈希表结构来存储。

二、实际应用场景

对于在系统中实际对于Redis的使用，结合酷客多实际使用业务，可以考虑在如下几个场景中

1. 取最新X条数据

a) 例如可以将最新100条评论Id 放在Redis的List中

b) 使用LPUSH latest.comments<ID>命令，向list集合中插入数据

c) 插入完成后再用LTRIM latest.comments 0 100命令使其永远只保存最近100条

2. 排行榜应用

a) 取Top N操作按照某个条件为权重，使用sorted set，将要排序的值设置成sorted set的score，将具体的数据设置成相应的value，每次只需要执行一条ZADD命令即可。

3. 队列系统 使用

d) 使用list可以构建队列，使用SortSet可构建有优先级要求的队列

4. 数据缓存

e) 最基本的应用，其总体性能优于Memcached，数据结构更加丰富实用

5. 需要精准设定过期时间

a) Sorted set的score设计成过期时间戳，通过过期时间排序定期清理数据，或根据此依据定期清理数据库中过期数据（官网推荐的使用场景之一，感觉应用方式不太好，不推荐）

6. Pub/Sub构建实时消息系统

f) Redis的Pub/Sub系统可以构建实时的消息系统，比如很多用Pub/Sub构建的实时聊天系统的例子（网上推荐，暂未用到）

三、 Redis过期策略注意

Rdis自身的过期策略为两种结合使用：

惰性删除

a) 进行 get 或setnx 时，先检查key是否过期，若过期，则删除key，并执行相关操作

b) 若没过期，直接执行相关操作

定期删除

定期循环随机查是否过期，查到后，删除

当进行命令操作Redis缓存的数据时，需注意操作命令对Redis中数据的的过期时间的影响，简单概括如下：

当key被DEL命令删除或者被SET、GETSET命令重置后与之关联的过期时间会被清除
从概念上更新了存储在key中的值而没有用全新的值替换key原有值的所有操作都不会影响在该key上设置的过期时间（例如使用INCR命令增加key的值或者通过LPUSH命令在list中增加一个新的元素或者使用HSET命令更新hash字段的值都不会清空原来的过期时间设置）
可通过PERSIST命令清除已设置的过期时间重新将key变为持久的
若key被RENAME命令重命名则与之关联的过期时间将传递到新名称的key，若key被RENAME命令重写，比如本存在名为mykey_a和mykey_b的key一个RENAME mykey_b mykey_a命令将mykey_b重命名为本已存在的mykey_a那么无论mykey_a原来的设置如何都将继承mykey_b的所有特性，包括过期时间设置。

关于过期时间：

Redis2.4中expire精度不高，通常在0到1秒间，Redis2.6以后expire精度可以控制在0到1毫秒内

作者：酷客多小程序徐冰