Redis在WEB開發中的應用與實踐
一、Redis概述：
Redis是一個功能強大、性能高效的開源數據結構服務器，Redis最典型的應用是NoSQL。但事實上Redis除了作為NoSQL數據庫使用之外，還能廣泛應用消息隊列，數據堆棧以及數據緩存等眾多場合。Redis與Memcached相類似，都是以鍵值對（key-value）存放數據的，但是Redis支持的數據類型及特性遠比Memcached豐富。
在緩存應用方面，Redis同樣也是一個內存數據庫，擁有Memcached的快速、穩定等特性，並且支持數據快照功能，開發人員可以通過配置文件制定數據快照時間間隔，Redis會將數據快照自動存放於硬盤中，這樣就算服務器突然停止服務，Redis也極少會出現丟失數據的現象。所以近些年來越來越多的大型物聯網公司開始使用Rdeis作為緩存服務器。
相比於MongoDB，Redis是更加徹底的Key-Value存儲系統，它沒有專門的查詢語言，也沒有明確的數據類型。一個字符串，可以代替所有的儲存類型，例如直接使用string類型存放傳統文本、代碼、序列等；也可以直接存放數據流，例如圖片、視頻等，並且沒有數據大小的限制。雖然沒有數據類型的限制，單位了方便數據管理，Redis提供了多種數據結構類型，分別為string（字符串）、list（列表）、sets（集合）或者是ordered sets（有序集合）。所有的數據類型都支持push/pop、add/remove、服務端並集、交集、sets集合差別等操作，這些操作都具有原子性的，Redis還支持各種不同的排序功能。
與Memcached一樣，Redis的儲存方式給予內存的，所有的數據讀寫都在內存中完成。單Memcache使用的libevent庫，而Redis則原生使用epoll異步通信模型，所以在性能上比Memcache更加優秀。同時，Redis還提供了Virtual Memory功能，使得數據能夠在指定間隔時間內保存到硬盤（由后台自動完成），避免數據在內存中丟失。
與MongoDB一樣，雖然統稱為NoSQL,但Redis無論在使用方式上，還是數據處理流程上都有較大的區別。MySQL、Redis、MongoDB、Memcache之間的屬性對比如表1所示：
表1 儲存屬性概念
| 數據庫 |
數據庫 |
數據表 |
字段 |
| MySQL |
庫 |
表 |
字段、列 |
| Redis |
庫 |
Key |
無 |
| MongoDB |
庫 |
集合 |
文檔屬性 |
| Memcached |
無 |
Key |
無 |
與MongoDB相比，Redis主要優點分別如下：
☞ Redis數據儲存在內存中完成，所以在數度上比較有優勢，MongoDB使用memory-mapped處理方式本質上還是磁盤操作
☞ Redis與MongoDB在設計之初均考慮到分布式處理能力，所以這兩者都提供了集群部署配置接口，但相對而言Redis及全部輸更加容積及穩定。
☞ Redis提供了簡單的事務支持，MongoDB不支持事務。
Redis並非只有有點，也有缺點，這些缺點是明顯的，分別如下：
☞ Redis沒有字段的概念，所以在數據查詢上功能比較弱，支持的特性比較簡單。
☞ Redis單個value的最大容量可達1GB,雖然MongoDB單個文檔最大容量為16MB，但MongoDB提供了GridFS用於實現超大文件存儲。
☞ 由於Redis本質上是一個內存書庫，所以內存硬件的容量大小直接決定了Redis可用的數據庫空間（Redis2.0新增了Virtual Memory功能解決了容量問題，但虛擬內存本質上就是磁盤）。
☞ Redis雖然在內存中查詢數據，但為了確保數據的安全，Redis默認情況下使用子線程對數據進行持久化處理，如果配置不當（默認刷新間隔為20秒），將會是系統運行效率適得其反。
☞ MongoDB提供了mapreduce數據分析功能，Redis則沒有數據分析功能。
隨着大數據的爆發，無論是Redis還是MongoDB，都將會迎來越來越多的功能更新，選擇哪一個作為NoSQL數據庫，要看項目需要及開發人員技術水平。現在對這兩種數據庫進行總結及對比還為時過早。而Memcache已經好久沒更新了，所以無論從性能、功能還是后續更新考慮，Redis都是Memcach的理想替代品，除此之外Redis還非常適用於以下場合：
（1） 海量的簡單讀寫
根據Redis官方的測試結果，在50個並發的情況下請求10萬次，寫的書都市11000次/s，讀的速度是81000次/s。所以用於處理類似於微博熱點事件、交單排序、關注排行之類實時但功能單一的局部應用是最理想的
（2） 實時的反垃圾系統
反垃圾系統通常都是基於關鍵詞的，使用Redis儲存關系詞，能夠利用Redis的高性能，為監控系統提供穩定及精確的實時監控功能，典型的由郵件系統、評論系統等。
（3） 公開的統計系統
利用Redis的簡單易用的群體部署功能，能夠輕易地開發大規模的統計系統，例如廣告系統、萬展統計系統、簡單的股市分析系統等。
（4） 消息隊列
消息隊列是提高關系型數據庫數據插入的有效手段，Redis是NoSQL中為數不多支持消息隊列的數據庫。常用的應有由網站郵件、站內短信、品論系統等。
（5） 消息堆棧系統
消息堆棧與消息隊列在處理順序上是相反的，消息隊列的規則為先進先出；而消息堆棧則是先進后出。典型的應用有論壇回帖排序等。
（6） 日志或緩存系統
Virtual Memory功能非常適用於存放安全日志、網站日志以及數據緩存等。國內的新浪微博所構建的緩存系統是全球最大的Redis緩存系統。
二、Redis的安裝（linux下安裝）
1、下載Redis：地址是http://www.redis.io/download，這里使用的是版本3.0.5
2、安裝Redis，下載完成后，就可以安裝Redis，在安裝之前需要確保當前平台已經安裝編譯工具：
[root@localhost data]# tar zxvf redis-3.0.5.tar.gz
[root@localhost data]# cd redis-3.0.5
[root@localhost src]# make
[root@localhost redis-3.0.5]# cd src/
[root@localhost src]# make install
安裝完成后，創建/usr/local/redis/bin目錄，並將Redis客戶端復制到該目錄下，便於操作與管理：
[root@localhost src]# mkdir -p /usr/local/redis/bin
[root@localhost src]# mkdir -p /usr/local/redis/etc
[root@localhost src]# cp -pf redis-benchmark /usr/local/redis/bin/
[root@localhost src]# cp -pf redis-cli /usr/local/redis/bin/
[root@localhost src]# cp -pf redis-check-dump /usr/local/redis/bin/
[root@localhost src]# cp -pf redis-check-aof /usr/local/redis/bin/
[root@localhost src]# cp -pf redis-server /usr/local/redis/bin/
[root@localhost src]# cp -pf ../redis.conf /usr/local/redis/etc/
3、啟動Redis
同樣，在linux系統下啟動Redis時需要指定配置文件，只需要將配置項daemonize設為true即可，該選項可以把Redis推送到后台運行，操作如下：
保存redis.conf配置文件，啟動Redis，操作如下：
[root@localhost ~]# /usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/etc/redis.conf
啟動完成后，可以通過查看Redis注程序是否存在，以確定Redis是否安裝成功。
Redis默認使用6379通信端口，可以使用netstat –anput命令檢測Redis是否運行成功，如果開啟了防火牆，需要允許6379端口通過。
4、安裝Redis擴展
Redis是一個完善、功能強大且易容的NoSQL數據庫，之所以能夠被廣泛使用，與Redis官方提供穩定、可靠的API分不開。Redis項目提供了包括Java、C#、C++、PHP、JavaScript等主流語言的API，可以在http://www.redis.io/clients下載相應的安裝包。對於PHP而言，只下載PHP類文件或者為PHP解釋引擎安裝擴展模塊即可，顯然安裝擴展模塊更加方便。下載地址為http://github.com/nicolasff/phpredis
在linux下安裝phpredis擴展，使用PHP內置的phpize工具，可以很方便地為PHP引擎添加擴展模塊。
（1） 下載phpredis
[root@localhost ~]# wget http://soft.beauty-soft.net/lib/phpredis-master.tar.gz
[root@localhost ~]# tar zxvf phpredis-master.tar.gz
[root@localhost ~]# cd phpredis-master
（2） 使用phpize工具安裝phpredis
假設PHP安裝的路徑為/usr/local/php/,那么phpize的路徑就位於/usr/local/php/bin/phpize,過程如下：
[root@localhost phpredis-master]# /usr/bin/phpize
[root@localhost phpredis-master]# ./configure --with-php-config=/usr/bin/php-config
[root@localhost phpredis-master]# make
[root@localhost phpredis-master]# make install
完成！
（3） 在配置文件中加入Redis擴展
最后只需要在php.ini配置文件中加入Redis擴展模塊即可（php.ini路徑可以通過phpinfo函數查看，通常為安裝目錄下的etc目錄，例如：/usr/local/php/etc/）。
保存php.ini文件，重啟Web服務器，整個安裝流程就完成了，要檢測是否安裝成功，可以使用phpinfo函數檢查是否存在Redis信息。
（4） 測試Redis
驗證Redis數據庫及phpredis擴展模塊是否正確運行的最直接最有效的方法就是使用PHP代碼進行測試，測試代碼如下：
運行結果：
（5） TP框架使用Redis
在ThinkPHP中使用Redis緩存驅動與使用其他緩存啟動並沒有區別，只需要在配置文件配置好與Redis的配置項，在使用時直接切換即可，與Redis相關的配置項如下：
☞ REDIS_HOST:Redis服務器IP地址，例如：127.0.0.1;
☞ REDIS_PORT:Redis服務器開放端口，默認6379；
☞ DATA_CACHE_TIME:緩存有效時間，默認為0不限制。
此外，還可以直接通過Cache中間件中的getInstance方法初始化Redis配置信息，如下所示：
結果：
這里的set和get方法不是phpredis模塊中的方法（phpredis模塊也含有set和get方法），而是Cache緩存中間件所提供的緩存統一處理方法。
總結
從Redis的簡介、安裝到Redis的使用，再結合ThinkPHP框架的使用，可以考慮用Redis存儲session來解決多台服務器共享session的問題。