数据库之——Redis

一、特点

• 速度快：由于基于内存完成，所以非常快；同时支持持久化方案，服务器重启可以恢复~
• 支持丰富的数据类型： 除了key-value，还可以支持string、list、hash、set、sorted-set等；
• 支持事务：由于本身是单进程，可以做原子性操作，经典项目案例：秒杀防超卖；
• 有过期时间等功能：如短信验证码一分钟内不能重复申请；

二、应用场景

1. 缓存
因为速度快，所以可以不通过koa这层做缓存；
2. 分布式锁
利用高性能特点设锁，设字段锁住某条记录；
3. 自动过期
短信验证码，可设过期时间、定时删除（活动日期、截至日期）；
4. 计数器和排行榜
传统数据库存在磁盘中，速度比较慢，Redis读写速度更快一些；
5. 缓冲层
如做秒杀功能时的缓冲层
6. 处理签到和其他状态（大数据处理）
数据量大时，Redis支持位图，性能很好；
7. 发布-订阅
传统的socket.io由于在内存中实现，只能在单服务器运行，当并发量大时，往往希望有多个实例、并有多个服务器，那么数据则无法共享，Redis内部实现了订阅发布模式，相当于每个用户都订阅了聊天室消息。

三、实战——使用订阅-发布模式实现聊天室

传统的实现方式：（利用socket.io处理）
S1：客户端介入，进入聊天室时，监听connection；
S2: 收到connect，对socket.io订阅一个主题，如“chat message”;
S3：该主题收到任何消息后会直接广播（其他成员发送消息会推送）；
=== 问题：每个服务器单独订阅发布模式，程序很难横向扩展

Redis提供了一个订阅发布模式实现，引用就好~

解决痛点：（秒杀功能）

• 短时间内大量并发（要求后端处理速度非常快，而传统I/O很慢）；
• 秒杀保证不会超卖；
• 使用Redis提供缓冲层：

1. 内存型关系库性能远优于关系型数据库；
2. Redis单进程方式保证了原子性；

附代码

// 创建两个客户端: client订阅端、publish发布端
const rclient = redis.createClient(6379,'localhost');
rclient.on('ready',err=>{
   console.log('client ready...') 
});

const publish = redis.createClient(6379,'localhost');
publish.on('ready',err=>{
   console.log('publish ready...') 
})

// Redis订阅
rclient.subscribe('chat message'); // chat 为主题

// 收到消息回调处理
rclient.on('message',(channel,msg)=>{
    io.emit('chat message',msg); // 广播
})
socket.on('chat message',msg=>{
   console.log('receive msg'+msg);
   publish.publish('chat',msg); // 发布
})

socket.on('disconnect',()=>{
   console.log('user disconnected');
})

// promisify风格接口
router.get('/create', async (ctx)=>{
   // S1: 先清空历史-重设indeX
   await client.ltrim('goods',-1,0); 
   // S2: 创建商品队列
   new Array(30).fill().forEach(async (v,i)=>{
      await client.rpush('goods',i);
      console.log('添加商品',i);
   })
   // redis num
   const num = await client.llen('goods');
   console.log('抢购商品数量',num);
   ctx.body = { ok:1 }; // 应答
})

// 商品放入队列后，秒杀（即将用户与商品一一对应）
router.get('/buy',async (ctx)=>{
   // 产生一个随机的用户ID
   const uid = (Math.random() * 999999).toFixed()
   let pid = await client.lpop('goods')
   if(pid){
      // 如果能取出，则写入=> 创建订单
      await client.hset( 'orders', pid, uid ); // 订单生成
   }else{
      console.log('卖光了');
   }
})

// 打印订单，（输出）秒杀结束后，写会数据库
router.get('/order', async(ctx)=>{
   const keys = await client.hkeys('orders');
   console.log('订单列表');
   // 遍历
   for (const k of keys) {
      console.log(`${k}==>${await client.hget('order',k)}`);
   }
   ctx.body = { ok:1 }; // 应答
})

// clear 操作
router.get('/order/clear', async (ctx)=>{
   const keys = await client.hkeys('orders');
   for (const k of keys) {
      console.log(`删除订单: ${k=>await client.hdel('orders',k)}`);
   }
   ctx.body = { ok:1 }; // 应答
})

使用测试类验证高并发情况下是否能成功

(async ()=>{
   const autocannon = require('autocannon');
   const result = await autocannon({
      url:'http://localhost:3000/buy',
      connections: 100, // default
      pipelining: 1, // default
      duration: 1, //default
   })
   console.log('秒杀完成');
})()