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Redis

简介

Redis 是一个开源的高级键值存储。它通常被称为数据结构服务器,因为键可以包含字符串哈希列表集合有序集合

在 Laravel 中使用 Redis 之前,我们鼓励你通过 PECL 安装并使用 PhpRedis PHP 扩展。与「用户空间」PHP 包相比,该扩展安装更复杂,但对于大量使用 Redis 的应用程序可能会产生更好的性能。如果你使用的是 Laravel Sail,此扩展已安装在你的应用程序的 Docker 容器中。

如果你无法安装 PhpRedis 扩展,可以通过 Composer 安装 predis/predis 包。Predis 是一个完全用 PHP 编写的 Redis 客户端,不需要任何额外的扩展:

shell
composer require predis/predis

配置

你可以通过 config/database.php 配置文件配置应用程序的 Redis 设置。在此文件中,你将看到一个 redis 数组,其中包含应用程序使用的 Redis 服务器:

php
'redis' => [

    'client' => env('REDIS_CLIENT', 'phpredis'),

    'options' => [
        'cluster' => env('REDIS_CLUSTER', 'redis'),
        'prefix' => env('REDIS_PREFIX', Str::slug(env('APP_NAME', 'laravel'), '_').'_database_'),
    ],

    'default' => [
        'url' => env('REDIS_URL'),
        'host' => env('REDIS_HOST', '127.0.0.1'),
        'username' => env('REDIS_USERNAME'),
        'password' => env('REDIS_PASSWORD'),
        'port' => env('REDIS_PORT', '6379'),
        'database' => env('REDIS_DB', '0'),
    ],

    'cache' => [
        'url' => env('REDIS_URL'),
        'host' => env('REDIS_HOST', '127.0.0.1'),
        'username' => env('REDIS_USERNAME'),
        'password' => env('REDIS_PASSWORD'),
        'port' => env('REDIS_PORT', '6379'),
        'database' => env('REDIS_CACHE_DB', '1'),
    ],

],

配置文件中定义的每个 Redis 服务器都需要有一个名称、主机和端口,除非你定义一个单独的 URL 来表示 Redis 连接:

php
'redis' => [

    'client' => env('REDIS_CLIENT', 'phpredis'),

    'options' => [
        'cluster' => env('REDIS_CLUSTER', 'redis'),
        'prefix' => env('REDIS_PREFIX', Str::slug(env('APP_NAME', 'laravel'), '_').'_database_'),
    ],

    'default' => [
        'url' => 'tcp://127.0.0.1:6379?database=0',
    ],

    'cache' => [
        'url' => 'tls://user:password@127.0.0.1:6380?database=1',
    ],

],

配置连接方案

默认情况下,Redis 客户端在连接到 Redis 服务器时将使用 tcp 方案;但是,你可以通过在 Redis 服务器的配置数组中指定 scheme 配置选项来使用 TLS / SSL 加密:

php
'default' => [
    'scheme' => 'tls',
    'url' => env('REDIS_URL'),
    'host' => env('REDIS_HOST', '127.0.0.1'),
    'username' => env('REDIS_USERNAME'),
    'password' => env('REDIS_PASSWORD'),
    'port' => env('REDIS_PORT', '6379'),
    'database' => env('REDIS_DB', '0'),
],

集群

如果你的应用程序正在使用 Redis 服务器集群,你应该在 Redis 配置的 clusters 键中定义这些集群。此配置键默认不存在,因此你需要在你应用程序的 config/database.php 配置文件中创建它:

php
'redis' => [

    'client' => env('REDIS_CLIENT', 'phpredis'),

    'options' => [
        'cluster' => env('REDIS_CLUSTER', 'redis'),
        'prefix' => env('REDIS_PREFIX', Str::slug(env('APP_NAME', 'laravel'), '_').'_database_'),
    ],

    'clusters' => [
        'default' => [
            [
                'url' => env('REDIS_URL'),
                'host' => env('REDIS_HOST', '127.0.0.1'),
                'username' => env('REDIS_USERNAME'),
                'password' => env('REDIS_PASSWORD'),
                'port' => env('REDIS_PORT', '6379'),
                'database' => env('REDIS_DB', '0'),
            ],
        ],
    ],

    // ...
],

默认情况下,Laravel 将使用原生 Redis 集群,因为 options.cluster 配置值设置为 redis。Redis 集群是一个很好的默认选择,因为它可以优雅地处理故障转移。

Laravel 还支持在使用 Predis 时进行客户端分片。但是,客户端分片不处理故障转移;因此,它主要适用于可从另一个主数据存储获取的临时缓存数据。

如果你想使用客户端分片而不是原生 Redis 集群,你可以删除应用程序 config/database.php 配置文件中的 options.cluster 配置值:

php
'redis' => [

    'client' => env('REDIS_CLIENT', 'phpredis'),

    'clusters' => [
        // ...
    ],

    // ...
],

Predis

如果你希望应用程序通过 Predis 包与 Redis 交互,你应该确保 REDIS_CLIENT 环境变量的值为 predis

php
'redis' => [

    'client' => env('REDIS_CLIENT', 'predis'),

    // ...
],

除了默认配置选项外,Predis 还支持可以为每个 Redis 服务器定义的其他连接参数。要使用这些其他配置选项,请将它们添加到应用程序 config/database.php 配置文件中的 Redis 服务器配置中:

php
'default' => [
    'url' => env('REDIS_URL'),
    'host' => env('REDIS_HOST', '127.0.0.1'),
    'username' => env('REDIS_USERNAME'),
    'password' => env('REDIS_PASSWORD'),
    'port' => env('REDIS_PORT', '6379'),
    'database' => env('REDIS_DB', '0'),
    'read_write_timeout' => 60,
],

PhpRedis

默认情况下,Laravel 将使用 PhpRedis 扩展与 Redis 通信。Laravel 用于与 Redis 通信的客户端由 redis.client 配置选项的值决定,该选项通常反映 REDIS_CLIENT 环境变量的值:

php
'redis' => [

    'client' => env('REDIS_CLIENT', 'phpredis'),

    // ...
],

除了默认配置选项外,PhpRedis 还支持以下其他连接参数:namepersistentpersistent_idprefixread_timeoutretry_intervalmax_retriesbackoff_algorithmbackoff_basebackoff_captimeoutcontext。你可以将这些选项中的任何一个添加到 config/database.php 配置文件中的 Redis 服务器配置中:

php
'default' => [
    'url' => env('REDIS_URL'),
    'host' => env('REDIS_HOST', '127.0.0.1'),
    'username' => env('REDIS_USERNAME'),
    'password' => env('REDIS_PASSWORD'),
    'port' => env('REDIS_PORT', '6379'),
    'database' => env('REDIS_DB', '0'),
    'read_timeout' => 60,
    'context' => [
        // 'auth' => ['username', 'secret'],
        // 'stream' => ['verify_peer' => false],
    ],
],

重试和退避配置

retry_intervalmax_retriesbackoff_algorithmbackoff_basebackoff_cap 选项可用于配置 PhpRedis 客户端应如何尝试重新连接到 Redis 服务器。支持以下退避算法:defaultdecorrelated_jitterequal_jitterexponentialuniformconstant

php
'default' => [
    'url' => env('REDIS_URL'),
    'host' => env('REDIS_HOST', '127.0.0.1'),
    'username' => env('REDIS_USERNAME'),
    'password' => env('REDIS_PASSWORD'),
    'port' => env('REDIS_PORT', '6379'),
    'database' => env('REDIS_DB', '0'),
    'max_retries' => env('REDIS_MAX_RETRIES', 3),
    'backoff_algorithm' => env('REDIS_BACKOFF_ALGORITHM', 'decorrelated_jitter'),
    'backoff_base' => env('REDIS_BACKOFF_BASE', 100),
    'backoff_cap' => env('REDIS_BACKOFF_CAP', 1000),
],

Predis 3.4.0 及更高版本通过 Retry 类支持内置重试和退避配置。使用 retry 选项配置它,策略如下:NoBackoffEqualBackoffExponentialBackoff

php
use Predis\Retry;
use Predis\Retry\Strategy\ExponentialBackoff;

'default' => [
    'url' => env('REDIS_URL'),
    // ...
    'retry' => new Retry(
        new ExponentialBackoff(
            env('REDIS_BACKOFF_BASE', 100),
            env('REDIS_BACKOFF_CAP', 1000),
            true, // 启用 jitter
        ),
        env('REDIS_MAX_RETRIES', 3)
    )
],

Unix Socket 连接

Redis 连接也可以配置为使用 Unix socket 而不是 TCP。这可以通过消除与同一服务器上的 Redis 实例连接的 TCP 开销来提供改进的性能。要将 Redis 配置为使用 Unix socket,请将 REDIS_HOST 环境变量设置为 Redis socket 的路径,并将 REDIS_PORT 环境变量设置为 0

env
REDIS_HOST=/run/redis/redis.sock
REDIS_PORT=0

PhpRedis 序列化和压缩

PhpRedis 扩展还可以配置为使用各种序列化器和压缩算法。这些算法可以通过 Redis 配置的 options 数组进行配置:

php
'redis' => [

    'client' => env('REDIS_CLIENT', 'phpredis'),

    'options' => [
        'cluster' => env('REDIS_CLUSTER', 'redis'),
        'prefix' => env('REDIS_PREFIX', Str::slug(env('APP_NAME', 'laravel'), '_').'_database_'),
        'serializer' => Redis::SERIALIZER_MSGPACK,
        'compression' => Redis::COMPRESSION_LZ4,
    ],

    // ...
],

目前支持的序列化器包括:Redis::SERIALIZER_NONE(默认)、Redis::SERIALIZER_PHPRedis::SERIALIZER_JSONRedis::SERIALIZER_IGBINARYRedis::SERIALIZER_MSGPACK

支持的压缩算法包括:Redis::COMPRESSION_NONE(默认)、Redis::COMPRESSION_LZFRedis::COMPRESSION_ZSTDRedis::COMPRESSION_LZ4

与 Redis 交互

你可以通过调用 Redis 门面上的各种方法与 Redis 交互。Redis 门面支持动态方法,这意味着你可以在门面上调用任何 Redis 命令,该命令将直接传递给 Redis。在此示例中,我们将通过在 Redis 门面上调用 get 方法来调用 Redis GET 命令:

php
<?php

namespace App\Http\Controllers;

use Illuminate\Support\Facades\Redis;
use Illuminate\View\View;

class UserController extends Controller
{
    /**
     * 显示给定用户的个人资料。
     */
    public function show(string $id): View
    {
        return view('user.profile', [
            'user' => Redis::get('user:profile:'.$id)
        ]);
    }
}

如上所述,你可以在 Redis 门面上调用任何 Redis 命令。Laravel 使用魔术方法将命令传递给 Redis 服务器。如果 Redis 命令需要参数,你应该将这些参数传递给门面的相应方法:

php
use Illuminate\Support\Facades\Redis;

Redis::set('name', 'Taylor');

$values = Redis::lrange('names', 5, 10);

或者,你可以使用 Redis 门面的 command 方法将命令传递给服务器,该方法接受命令名称作为第一个参数,值数组作为第二个参数:

php
$values = Redis::command('lrange', ['name', 5, 10]);

使用多个 Redis 连接

应用程序的 config/database.php 配置文件允许你定义多个 Redis 连接/服务器。你可以使用 Redis 门面的 connection 方法获取特定 Redis 连接的连接:

php
$redis = Redis::connection('connection-name');

要获取默认 Redis 连接的实例,你可以调用不带任何其他参数的 connection 方法:

php
$redis = Redis::connection();

事务

Redis 门面的 transaction 方法为 Redis 原生的 MULTIEXEC 命令提供了方便的包装器。transaction 方法接受一个闭包作为其唯一参数。此闭包将接收一个 Redis 连接实例,并可以向此实例发出任何它想要的命令。闭包内发出的所有 Redis 命令都将在单个原子事务中执行:

php
use Redis;
use Illuminate\Support\Facades;

Facades\Redis::transaction(function (Redis $redis) {
    $redis->incr('user_visits', 1);
    $redis->incr('total_visits', 1);
});

WARNING

在定义 Redis 事务时,你不能从 Redis 连接中检索任何值。请记住,你的事务是作为单个原子操作执行的,该操作直到你的整个闭包完成执行命令后才会执行。

Lua 脚本

eval 方法提供了在单个原子操作中执行多个 Redis 命令的另一种方法。但是,eval 方法的好处是能够在该操作期间与 Redis 键值交互和检查。Redis 脚本使用 Lua 编程语言编写。

eval 方法起初可能有点令人望而生畏,但我们将探索一个基本示例来打破僵局。eval 方法需要几个参数。首先,你应该将 Lua 脚本(作为字符串)传递给该方法。其次,你应该传递脚本交互的键的数量(作为整数)。第三,你应该传递这些键的名称。最后,你可以传递脚本中需要访问的任何其他参数。

在此示例中,我们将递增一个计数器,检查其新值,如果第一个计数器的值大于五,则递增第二个计数器。最后,我们将返回第一个计数器的值:

php
$value = Redis::eval(<<<'LUA'
    local counter = redis.call("incr", KEYS[1])

    if counter > 5 then
        redis.call("incr", KEYS[2])
    end

    return counter
LUA, 2, 'first-counter', 'second-counter');

WARNING

请查阅 Redis 文档 以获取有关 Redis 脚本编写的更多信息。

管道命令

有时你可能需要执行数十个 Redis 命令。你可以使用 pipeline 方法,而不是为每个命令都向 Redis 服务器发送一次网络请求。pipeline 方法接受一个参数:一个接收 Redis 实例的闭包。你可以向此 Redis 实例发出所有命令,它们将同时发送到 Redis 服务器,以减少到服务器的网络往返。命令仍将按照发出的顺序执行:

php
use Redis;
use Illuminate\Support\Facades;

Facades\Redis::pipeline(function (Redis $pipe) {
    for ($i = 0; $i < 1000; $i++) {
        $pipe->set("key:$i", $i);
    }
});

发布 / 订阅

Laravel 为 Redis publishsubscribe 命令提供了方便的接口。这些 Redis 命令允许你在给定「频道」上监听消息。你可以从另一个应用程序甚至使用另一种编程语言向频道发布消息,从而允许应用程序和进程之间轻松通信。

首先,让我们使用 subscribe 方法设置一个频道监听器。我们将此方法调用放在 Artisan 命令中,因为调用 subscribe 方法会启动一个长时间运行的进程:

php
<?php

namespace App\Console\Commands;

use Illuminate\Console\Command;
use Illuminate\Support\Facades\Redis;

class RedisSubscribe extends Command
{
    /**
     * 控制台命令的名称和签名。
     *
     * @var string
     */
    protected $signature = 'redis:subscribe';

    /**
     * 控制台命令描述。
     *
     * @var string
     */
    protected $description = '订阅 Redis 频道';

    /**
     * 执行控制台命令。
     */
    public function handle(): void
    {
        Redis::subscribe(['test-channel'], function (string $message) {
            echo $message;
        });
    }
}

现在我们可以使用 publish 方法向频道发布消息:

php
use Illuminate\Support\Facades\Redis;

Route::get('/publish', function () {
    // ...

    Redis::publish('test-channel', json_encode([
        'name' => 'Adam Wathan'
    ]));
});

通配符订阅

使用 psubscribe 方法,你可以订阅通配符频道,这对于捕获所有频道上的所有消息可能很有用。频道名称将作为第二个参数传递给提供的闭包:

php
Redis::psubscribe(['*'], function (string $message, string $channel) {
    echo $message;
});

Redis::psubscribe(['users.*'], function (string $message, string $channel) {
    echo $message;
});