Redis作為當今最流行的記憶體資料庫，已經成為服務端加速的必備工具之一。對於Redis為什麼那麼快？以及Redis採用單執行緒，但為什麼反而獲得更高的效能的疑問，在之前的Redis為什麼那麼快？一文中，已經有所介紹。
今天透過這篇，我們來了解一下Redis最常見的5種應用場景。您可以透過影片來學習，如果您不方便觀看影片，也可以透過文字內容學習，文字部分做了更概要的總結。
快取（Cache）
Redis的第一個應用場景是Redis作為快取物件來加速Web應用的訪問。
在該場景下，有一些儲存於資料庫中的資料會被頻繁訪問，如果頻繁的訪問資料庫，資料庫負載會升高，同時由於資料庫IO比較慢，應用程式的響應會比較差。此時，如果引入Redis來儲存這些被頻繁訪問的資料，就可以有效的降低資料庫的負載，同時提高應用程式的請求響應。
會話儲存（Session）
使用Redis來儲存會話（Session）資料，可以實現在無狀態的伺服器之間共享使用者相關的狀態資料資料。
當使用者登入Web應用時候，將會話資料儲存於Redis，並將唯一的會話ID（Session ID）返回到客戶端的Cookie中。當使用者再向應用傳送請求時，會將此會話ID包含在請求中。無狀態的Web伺服器，根據這個會話ID從Redis中搜尋相關的會話資料來進一步請求處理。
這裡需要注意的是，Redis是記憶體資料庫，如果採用單例項部署。那麼當Redis伺服器故障重啟之後，所有的Session會話會消失，使用者不得不重新登入來獲取新的Session。所以，當拿Redis來儲存Session的時候，建議採用主從的叢集模式來部署。這樣，即使主伺服器掛了，馬上有從庫接管流量，不影響使用者的使用。
分散式鎖（Distributed Lock）
當我們在應用中部署了多個節點，這些節點需要操作同一個資源的時候會存在競爭。此時，我們可以使用Redis來作為分散式鎖，以協調多個節點對共享資源的操作。
這裡主要是用Redis的原子操作命令：SETNX，該命令僅允許key不存在的時候才能設定key。
下圖展示了一個簡單用例。Client 1透過SETNX命令嘗試建立lock 1234abcd。如果當前還沒有這個key，那麼將返回1。Client 1獲得鎖，就可以執行對共享資源的操作，操作完成之後，刪除剛剛建立的lock（釋放分散式鎖）。如果Client 1在執行SETNX命令的時候，返回了0，說明有其他客戶端佔用了這key，那麼等待一段時間（等其他節點釋放）之後再嘗試。
上面這個簡單實現雖然可以滿足很多用例，但它並不具備良好的容錯機制。如果要在生產上是用的話，更推薦採用一些更高質量的分散式鎖實現。比如，Java平臺的話，可以選擇：Redisson.
速率限制器（Rate Limiter）
由於Redis提供了計數器功能，所以我們可以透過該能力，配合超時時間，來實現速率限制器，最常見的場景就是服務端是用的請求限流。
一個基本的限速實現如下圖：
根據使用者id或者ip來作為key，使用INCR命令來記錄使用者的請求數量。然後將該請求數量與允許的請求上限數量做比較，只有低於限制的時候，才會執行請求處理。如果超過限制，就拒絕請求。
同時，請求數量的計數器需要設定一個時間視窗，比如：1分鐘。也就是沒過一分鐘時間，計數器將被清零，重新計數。所以，當一個時間視窗中被限流之後，等到下一個時間視窗，就能恢復繼續請求。以實現限制速率的效果。
除了時間窗演算法之外，漏桶演算法也能透過Redis來實現。
排行榜（Rank/Leaderboard）
由於Redis提供了排序集合（Sorted Sets）的功能，所以很多遊戲應用採用Redis來實現各種排行榜功能。
排序集合是唯一元素（比如：使用者id）的集合，每個元素按分數排序，這樣可以快速的按分數來檢索元素
小結
Redis的應用非常廣泛，這裡僅總結了一些常見的用法。除此之外，還有很多有意思的應用，這取決於業務場景。大家可以舉一反三。
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