天貓Java研發三面：講講Redis實現購物車的設計思路！
- 2019 年 11 月 22 日
- 筆記
正文
「好了，最後一個問題：雙11快到了，請講講購物車設計思路。」
購物車是任何一個電商項目都會用到的功能，面試的時候也經常問到，今天我們就來談談Redis下購物車的實現。
1.1. 購物車常見實現方式
傳統的做法是使用關係型資料庫，比如mysql，建立一個cat購物車表，把相關的購物車產品資訊都放到資料庫裡面。
天貓Java研發三面：雙十一快到了！講講Redis實現購物車的設計思路
這樣的設計在功能完全沒問題，但在實際使用中，由於購物車的數據量太大，而且修改頻繁，會導致資料庫的壓力增加，所以在正式項目開發中，一般不會直接使用關係型資料庫來存儲購物車資訊。
既然不用關係型資料庫，但就從非關係型資料庫裡面做選擇了，很多的架構師會選擇使用mongodb存購物車的數據，這也完全可以，mongodb有非常豐富的查詢API，性能也比傳統關係型資料庫要好，使用mongodb確實是個不錯的選擇。
但比起使用mongodb,有部分公司也會使用redis來存放購物車的資訊，比起mongdb的性能，redis的性能要來得更好。
1.2. 開啟持久化
購物車的數據，既然不存在關係型資料庫中，使用redis存儲也不能讓數據丟失，那redis必須開啟持久化，這樣哪怕redis重啟數據也不至於丟失。
Redis有兩種持久化機制，一種叫rdb，一種叫aof。
rdb也叫鏡像文件，存放的是某個時刻redis記憶體數據的一個鏡像。aof就是append only file的簡寫，裡面存放的是日誌文件，準確的來說是存放RESP的指令日誌，這裡RESP指令並不是這次的重點，這裡不做討論。
首先，RDB默認是開啟的，在Redis配置文件裡面，關於RDB的配置如下
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默認的配置最少是60秒並且有10000個key發生變化才會刷新一次鏡像，這樣如果在時間沒到60秒，這個時候redis意外宕機，在這個時間段的數據都會丟失。
你可能會想，是否可以增加一條配置
save 1 1：表示1 秒內如果至少有 1個 key 的值變化，則保存
這樣數據視乎就不會丟失，但這肯定是不行的，每一秒都對redis記憶體的所有數據都寫入一次磁碟變成鏡像文件，這樣對性能影響非常大。
為了防止數據丟失，光從rdb上下手還是不行，默認aof並沒開啟，應該開啟aof日誌文件，這時候得修改配置文件，增加aof的相關配置
appendonly yes
開啟了aof日誌，丟失數據的可能性就減少很多了。
1.3. 業務分析
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以京東的購物車為例，按業務分析，需要完成如下功能：
1.全選功能-獲取所有該用戶的所有購物車商品 2.商品數量-購物車圖標上要顯示購物車裡商品的總數 3.刪除-要能移除購物車裡某個商品 4.增加或減少某個商品的數量
1.4. 數據結構選擇
Redis常用有5種數據類型分別為string,hash,list,set,zset,在這個案例裡面我們選擇使用hash來完成這個購物車功能
先對hash這種數據類型的常用命令進行介紹
redis中hash的添加命令hset,如果key不存在，創建key，存在，則覆蓋原有值
redis 127.0.0.1:6379>hset myhash name enjoy ----給key為myset的鍵值設置鍵為name值為enjoy
redis中hash的查看命令hget
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redis中hash的獲取key包含的field數量的命令hlen
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redis中判斷指定key中指定field是否存在的命令hexists，存在返回1，不存在返回0
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redis中hash刪除命令hdel，刪除一個或多個指定的欄位
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redis中hash如果key或field不存在插入有效，否則不採取操作的命令hsetnx
redis 127.0.0.1:6379>hsetnx myhash sex boy ---設置myhash，field為sex的value為boy，不成功返回0，因為原來存在sex這個欄位並且有值 redis 127.0.0.1:6379>hget myhash sex --輸出"boy"
redis中hash中的value為數值時操作增減的命令hincrby
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批量獲取key/value的命令hmget
redis 127.0.0.1:6379>hmget myhash name age issingle ----輸出結果為：enjoy 20 yes
根據myhash鍵獲取所有的欄位及value的命令hgetall
redis 127.0.0.1:6379>hgetall myhash ----輸出結果為：name age issingle enjoy 20 yes
獲取所有的field的命令hkeys
redis 127.0.0.1:6379>hkeys myhash ---輸出結果為：name age issingle
獲取所有欄位的值的命令hvals
redis 127.0.0.1:6379>hvals myhash ----輸出結果為：enjoy 20 yes
1.5. 業務設計
在購物車的場景下，既然選擇使用hash來完成，可以總體規劃如下：
1.以用戶ID作為key2.以商品id作為field3.以商品的數量作為value
1.5.1. 增加購物車商品
假設現在用戶ID為1001，這用戶往購物車放3個商品，產品的ID為10021，10025，10079，對應的指令應該為
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1.5.2. 全選功能
全選功能-獲取所有該用戶的所有購物車商品，這個就非常好完成了，使用hgetall 指令就好
hgetall cart:1001 這樣就能把用戶1001的購物車裡面所有商品列出來
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1.5.3. 商品數量
商品數量-購物車圖標上要顯示購物車裡商品的總數，這樣也不難，使用hlen指令就好
hlen cart:1001 顯示3，顯示的是購物車的商品數量
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1.5.4. 刪除商品
刪除-要能移除購物車裡某個商品
hdel cart:1001 10079 刪除了購物車裡商品ID為10079的商品
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1.5.5. 增加商品
增加或減少某個商品的數量
hincrby cart:1001 10021 1 通過這樣指令，使購物車產品id為10021的商品數量增加了1.
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這樣設計的購物車，性能是很好的，而且也減少了資料庫的壓力，在真實的項目中可以考慮這樣使用。
