Redis 除了作为高性能缓存外，还因其丰富的数据结构和功能，广泛应用于多种场景。以下是 Redis 的十大核心用途及具体示例：
1. 分布式会话存储
- 用途：存储用户会话信息（如登录状态），实现多服务间共享会话。
- 优势：避免传统 Session 存储在单点故障或扩展性问题。
- 数据结构：Hash（存储会话字段）、String（简单键值）。
- 示例：
# 存储用户会话 HSET user:session:1234 username "john" role "admin" expires 3600 # 获取会话信息 HGETALL user:session:1234
2. 分布式锁
- 用途：实现跨服务的互斥锁，防止并发操作导致的数据不一致。
- 核心命令：
SET key value NX PX 30000（原子操作 + 超时）。 - 示例（防止重复下单）：
# 尝试获取锁（存在则失败） SET order_lock:1001 "locked" NX PX 10000 # 释放锁（需结合Lua脚本保证原子性） if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("del", KEYS[1]) else return 0 end
3. 消息队列
- 用途：实现轻量级消息队列，支持异步任务处理。
- 数据结构：List（LPUSH/RPOP）、Stream（支持消费者组）。
- 示例（使用 List）：
# 生产者推送任务 LPUSH task_queue "send_email:user1@example.com" # 消费者获取任务 RPOP task_queue
4. 实时排行榜
- 用途：实时更新和查询排行榜（如游戏积分、商品销量）。
- 数据结构：Sorted Set（按分数排序）。
- 示例（游戏积分排行榜）：
# 添加玩家积分 ZADD game_leaderboard 1500 "player1" 2000 "player2" 1800 "player3" # 获取前10名 ZREVRANGE game_leaderboard 0 9 WITHSCORES
5. 计数器与限流
- 用途：统计访问量、点赞数，或限制接口请求频率。
- 核心命令：
INCR、INCRBY、EXPIRE。 - 示例（接口限流：每分钟最多100次请求）：
# 每次请求递增计数器 INCR api_rate_limit:user123 # 设置过期时间（首次设置时） EXPIRE api_rate_limit:user123 60 # 检查是否超限 GET api_rate_limit:user123 # 超过100则拒绝
6. 发布/订阅（Pub/Sub）
- 用途：实现消息广播，支持实时通知（如聊天室、实时数据推送）。
- 核心命令：
PUBLISH、SUBSCRIBE。 - 示例（实时新闻推送）：
# 订阅频道 SUBSCRIBE news_channel # 发布消息 PUBLISH news_channel "Breaking: Redis 7.0 released!"
7. 地理位置服务
- 用途：存储和查询地理位置（如附近的人、商家）。
- 数据结构：GEO（基于 Sorted Set 实现）。
- 示例（查找附近的餐厅）：
# 添加地理位置 GEOADD restaurants 116.404269 39.913818 "restaurant_A" GEOADD restaurants 116.407531 39.915264 "restaurant_B" # 查找2公里内的餐厅 GEORADIUS restaurants 116.405285 39.912987 2 km WITHDIST
8. 布隆过滤器（Bloom Filter）
- 用途：高效判断元素是否存在（如防止缓存穿透、去重）。
- 原理：基于概率的数据结构，占用空间极小。
- 示例（校验新用户是否已注册）：
# 添加元素 BF.ADD users "user123" # 检查是否存在 BF.EXISTS users "user123" # 返回1（可能存在）或0（一定不存在）
9. 实时数据分析
- 用途：统计在线用户数、实时点击量等。
- 数据结构：HyperLogLog（去重计数）、Bitmap（位操作）。
- 示例（统计每日活跃用户）：
# 记录用户访问（用户ID为整型） SETBIT daily_active:20231001 1001 1 # 统计总活跃用户数 BITCOUNT daily_active:20231001
10. 数据库与缓存的二级存储
- 用途：作为 MySQL 的二级存储，缓存复杂查询结果。
- 模式：先查 Redis，未命中则查数据库并回填。
- 示例（缓存商品详情）：
# 查询商品信息 GET product:detail:1001 # 未命中时从数据库加载并写入Redis SET product:detail:1001 '{"id":1001,"name":"Phone"}' EX 3600
总结
Redis 的多样化应用得益于其 高性能、丰富的数据结构 和 原子操作。合理使用 Redis 可以显著提升系统性能，解决分布式场景下的复杂问题。根据具体需求选择合适的数据结构和功能，是最大化 Redis 价值的关键。