Redis到底該如何利用？

Redis是個好東西，經過上兩個星期的研究和實踐，目前正在項目里大規模的替換掉原來的本地內存cache。但是替換過程中卻發現，Redis這東西高端，大氣上檔次，似乎不是我想象里的使用方法。

在沒有深入Redis之前，在我的概念里，緩存，就是key-value。而使用方式肯定不需要改動多少代碼，一切都是Get/Set。但是實際用的時候卻發現，我錯了，不是所有的場景都是簡單的Get/Set。也不是所有的數據都適合key-Value，於是有了這個問題，Redis到底該如何使用？我問自己，也向園子里的朋友們求助，希望幫忙解答。當然，這篇文章拋磚引玉，先談談我這兩周的感悟。

使用場景

在我的項目里，有一個提供給Autocomplete的功能，數據量大概在幾萬。這篇文章里我用姓名檢索的例子來說明，列表請戳來自Redis作者的Demo。

在這樣的列表里全是用戶名，例如我們的系統里有一個用戶對象：

public Class User
{
     public string Id{get; set;}  
     public string Name {get; set;}
     ....
     public string UserHead {get; set;}    
}

系統里需要一個用戶的下拉列表，由於數據量大不能一次顯示完，於是就加上了一個AutoComplete功能。如果是不用Redis這樣的集中式緩存，直接緩存在本機內存里，那么結構很簡單如下：

var users = new List<User>{...};//讀到一個用戶列表
MemoryCache.Set("capqueen:users", users);//放入內存

//讀取
var users = MemoryCache.Get<List<User>>("capqueen:users");

因為都是在內存里，所以直接存List就可以了，搜索的時候也可以直接的如下：

var findUsers = users.Where(user => user.Name.StartWith("A")).ToList();例如輸入的字符是 “A“

 

 相當簡單，完全不用考慮如何存儲，存儲的數據結構。但是換到了Redis這些集中式緩存服務之后，咱們再來思考，該如何存儲。

方案一：類似內存式的緩存實現。

本文里使用的Redis鏈接庫是StactkExchange.Redis，出自StackOverFlow的開源產品。

 

var db = redis.GetDataBase();//獲取0數據庫

var usersJson = JsonConvert.SerializeObject(users)//序列化

db.StringSet("capqueen:users", usersJson);//存儲

var usersString = db.StringGet("capqueen:users");
var userList = JsonConvert.DeserializeObject<List<User>>(users);//反序列化

上面的方式邏輯上是沒有問題的，編譯也可以通過。但是仔細想一想，Redis作為獨立的緩存服務和appSever是分開來的，這樣的讀取方式對redis服務器的IO是個負擔，甚至這樣的讀取比本地內存緩存慢了太多了。

那如何解決呢？試想key-value的精髓是在於Key，那么對於List來說應該要把item分開來存儲。

方案二：Keys模糊匹配。

在查看了Redis的命令文檔（見參考資料4）之后，發現了命令Keys，如獲至寶，立馬修改了方案。首先我們需要把要搜索的關鍵詞建立為key，這里我把key定義為 "capqueen:user:{id}:{name}"，其中{}內的是要用item對應屬性替換的。代碼如下：

var redis = ConnectionMultiplexer.Connect("localhost");
var db = redis.GetDatabase();
           
var users = new List<User> { 
    new User{Id = 6, Name = "aaren", Age=10},
    new User{Id = 7, Name = "issy", Age=11},
    new User{Id = 8, Name = "janina", Age=13},
    new User{Id = 9, Name = "karena", Age=14}
};

users.ForEach(item => { 
   var key = string.Format("capqueen:user:{0}:{1}", item.Id, item.Name);
   var value = JsonConvert.SerializeObject(item);
   db.StringSet(key, value);
});

建立好的緩存如下圖所示：

所有的user都以單獨的Key-Value方式存儲，那么如何利用Keys搜索呢？我們來看下Redis的Keys命令：

KEYS pattern

查找所有符合給定模式 pattern 的 key 。

KEYS * 匹配數據庫中所有 key 。
KEYS h?llo 匹配 hello ， hallo 和 hxllo 等。
KEYS h*llo 匹配 hllo 和 heeeeello 等。
KEYS h[ae]llo 匹配 hello 和 hallo ，但不匹配 hillo 。
特殊符號用 \ 隔開

 

也就是說Keys能夠進行簡單的模糊匹配，那么我們這里的搜索就可以換成如下的方式:

var redis = ConnectionMultiplexer.Connect("192.168.10.178");
var db = redis.GetDatabase();
var server = redis.GetServer("192.168.10.178", 6379);
var keys = server.Keys(pattern: "capqueen:user:*:a*");
var values = db.StringGet(keys.ToArray());

//反序列化
var jsonValues = new StringBuilder("[");
values.ToList().ForEach(item => jsonValues.Append(item).Append(","));
jsonValues.Append("]");
var userList = JsonConvert.DeserializeObject<List<User>>(jsonValues.ToString());

注意以上的代碼里，因為每個value是一個json，為了增加轉化時的效率，我先處理成json arry再進行反序列化。

這種方案，確實是解決了我目前的問題，然而我注意到了Redis文檔里的一段話：

KEYS 的速度非常快，但在一個大的數據庫中使用它仍然可能造成性能問題，如果你需要從一個數據集中查找特定的 key ，你最好還是用 Redis 的集合結構(set)來代替。

這段話換而言之就是慎用Keys搜索的意思，那么有什么更好的解決方案呢？由於這篇文章我拖得很久了，這里留個問題在末尾，期待有大牛能夠幫忙解答，感激不盡。當然還有下一篇內容，我會講講我目前的處理方法。

 

下篇文章里，我會根據Redis作者的博客（資料1）里的做法以及我最后查到的資料，做一個新的方案，請大家到時指教。

參考資料

1. Redis作者博客，這是其中一篇講如何基於Redis實現AutoComplete的文章：http://oldblog.antirez.com/post/autocomplete-with-redis.html
2. Redis 第三方管理工具 For Windows:http://redisdesktop.com/
3. Redis .NET鏈接工具的Top20：http://nugetmusthaves.com/Tag/Redis
4. Redis命令中文文檔：http://redisdoc.com/