redis：简单介绍string的典型使用场景

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文章目录

前言
string的典型使用场景
- 缓存功能
- 计数功能
- 共享会话
- 手机验证码
总结

前言

本文是作为简单介绍 string的典型使用场景的学习笔记

string的典型使用场景

缓存功能

下图是比较典型的缓存使用场景，其中redis作为缓存层，mysql作为存储层，绝大部分请求数据从redis中获取。由于redis具有支撑高并发的特性，所以缓存通常能起到加速读写和降低后端压力的作用
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用户(user)：发起请求的主体
get：HTTP请求方法，用户通过它向Web服务发起获取数据的请求
return：返回操作，如Web服务返回给用户的响应，缓存层或存储层返回给业务层的数据
Web服务：接受用户请求，并将其转发给业务层进行处理或对业务层的响应进行格式化，返回给用户
业务层：处理具体的业务逻辑。接受Web服务的请求，并根据需要调用存储层或缓存层来获取数据
hit：缓存命中，即缓存层中存在用户请求的数据，可以直接返回给业务层。
miss：缓存未命中，即缓存层中不存在用户请求的数据，业务层需要去存储层查找数据
缓存层：存储热点数据的系统，用于加快数据访问速度，当缓存层命中时，则直接返回数据；如果缓存层未命中，则去存储层查找
存储层：用于持久化存储数据的系统，当缓存层未命中时，存储层负责提供用户请求的数据
write cache：当缓存层未命中时，业务层从存储层获取数据后，将数据写入缓存层。

整体思路：应用服务器访问数据的时候，先查询redis，如果redis上数据存在，就直接从redis取数据交给应用服务器，不继续访问数据库；如果redis上的数据不存在，再读取mysql，把读取到的结果，返回给应用层服务器，同时，把这个数据也写入到redis中。

其中redis这样的缓存，经常用来存储 "热点"数据(二八原则)，也就是高频被使用的数据，如我们可以把最近使用到的数据作为热点数据，存储在缓存层。
但随着时间的推移，一定会有很多的请求数据在redis访问不到，从而从mysql读取并写入redis中，此时redis的数据就会越来越多，怎么处理？

把数据写给redis的同时，给key设置一个过期时间
redis在内存不足的时候，提供了淘汰策略

计数功能

许多应用都会使用redis作为计数的工具，他可以实现快速计数，查询存储的功能，同时数据可以异步处理。
下图是记录视频播放次数
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用户点击播放视频，用户通过视频网站或应用界面点击播放某个视频
视频网站发送请求，视频网站接收到用户的播放请求后，会向redis数据库发送一个请求，以获取该视频在redis中的相关数据(如播放此时)
redis数据库处理(一种内存数据结构存储)，在redis中，每个视频都有唯一的ID(如"video":1111)，redis执行 incr 命令来增加该视频ID对应的计数器值(视频播放的次数)
返回数据，redis处理完请求后，会将最新的播放次数等数据返回给视频网站，视频网站再将这些数据展示给用户。
异步方式处理，redis在更新播放次数的同时，系统会启动一个异步任务(消息队列，线程池等方式)，该异步任务会将redis的播放次数同步到其它数据源
视频存储，视频本身数据会被存储在视频存储系统中
统计数据仓库，播放次数等统计数据则会被存储到统计数据仓库中，用于后续的数据分析，报表生成…

共享会话

使用redis将用户的session信息进行集中管理，这样只要保证redis是高可用和可扩展信的，无论用户均衡到哪个Web服务器上，都集中从redis中查询，更新session信息。
redis集中管理session
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手机验证码

现在很多应用出于安全考虑，会在每次进行登录时，让用户输入手机号并配合给手机发送验证码，让用户再次输入收到的验证码进行验证。

为了短信接口不回频繁访问，会限制用户每分钟获取验证码的频率。列如发送验证码一分钟不能超过5次

// 发送验证码给指定电话号码  
function sendCaptchaCode(phoneNumber) {  // 设置验证码的key，包含限制信息  key = "shortMsg:limit:" + phoneNumber;  // 设置key，过期时间为60秒，并且只在key不存在时设置成功（NX选项）  r = Redis.set(key, "someValue", "EX=60", "NX");  // 检查是否已经存在该key，即是否已发送过验证码  if (r == false) {  // 检查是否超过最大发送次数（例如5次）  if (C > 5) {  // 如果超过，说明一分钟 超过 5次限制了  return null;   }   }  // 增加验证码发送次数计数器  counterKey = "shortMsg:counter:" + phoneNumber; C = Redis.incr(counterKey);  // 生成随机的6位数验证码  validationCode = generateRandom6DigitCode();  // 设置验证码的key和值，过期时间为300秒  validationKey = "validation:" + phoneNumber;  Redis.set(validationKey, validationCode, "EX=300");  // 返回验证码（实际中不会直接返回，而是通过短信发送给用户）  // 实际应调用短信发送接口  return validationCode; 
}  // 验证用户输入的验证码是否正确  
function verifyCaptchaCode(phoneNumber, inputCode) {  // 设置验证码的key  validationKey = "validation:" + phoneNumber;  // 从Redis中获取验证码  value = Redis.get(validationKey);  // 检查验证码是否存在  if (value == null) {  // 如果不存在，说明没有验证码记录，验证失败  return false;  }  // 比较输入的验证码和Redis中的验证码  if (value == inputCode) {  // 如果相同，验证成功  return true;  } else {  // 如果不同，验证失败  return false;  }  
}  // 辅助函数：生成随机的6位数验证码  
function generateRandom6DigitCode() {  // 此处为示例，实际应实现生成随机6位数验证码的逻辑  return Math.floor(100000 + Math.random() * 900000).toString();  
}