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7. 数据库
Redis

简介

Redis (opens in a new tab) 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 (opens in a new tab)哈希 (opens in a new tab)列表 (opens in a new tab)集合 (opens in a new tab)有序集合 (opens in a new tab)

在将 Redis 与 Laravel 一起使用之前,我们建议您通过 PECL 安装并使用PhpRedis (opens in a new tab) PHP 扩展。与“用户区”PHP 包相比,该扩展的安装较为复杂,但对于大量使用 Redis 的应用程序,可能会产生更好的性能。如果您正在使用Laravel Sail,则此扩展已安装在您应用程序的 Docker 容器中。

如果您无法安装 PhpRedis 扩展,则可以通过 Composer 安装predis/predis包:

composer require predis/predis:^2.0

配置

您可以通过config/database.php配置文件配置应用程序的 Redis 设置。在该文件中,您将看到一个redis数组,其中包含您的应用程序使用的 Redis 服务器:

'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'),
    ],

],

在您的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,除非您定义一个单一的 URL 来表示 Redis 连接:

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

'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

如果您的应用程序正在使用 Redis 服务器集群,则应在 Redis 配置的clusters键内定义这些集群。此配置键默认不存在,因此您需要在应用程序的config/database.php配置文件中创建它:

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

Laravel 还支持客户端分片。但是,客户端分片不处理故障转移;因此,它主要适用于可以从另一个主数据存储中获得的瞬态缓存数据。

如果您想使用客户端分片而不是原生 Redis 集群,可以在应用程序的config/database.php配置文件中删除options.cluster配置值:

'redis' => [

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

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

    //...
],

Predis

如果您希望您的应用程序通过 Predis 包与 Redis 进行交互,您应该确保 REDIS_CLIENT 环境变量的值为 predis

'redis' => [

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

    //...
],

除了默认的配置选项外,Predis 支持为每个 Redis 服务器定义的其他连接参数 (opens in a new tab)。要使用这些额外的配置选项,可以将它们添加到应用程序的 config/database.php 配置文件中的 Redis 服务器配置中:

'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 扩展来与 Redis 进行通信。Laravel 用于与 Redis 进行通信的客户端由 redis.client 配置选项的值决定,该值通常反映了 REDIS_CLIENT 环境变量的值:

'redis' => [

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

    //...
],

除了默认的配置选项外,PhpRedis 支持以下额外的连接参数:namepersistentpersistent_idprefixread_timeoutretry_intervaltimeoutcontext。您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:

'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],
    ],
],

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:

'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,
    ],

    //...
],

当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 进行交互

您可以通过在 Redis 外观 上调用各种方法来与 Redis 进行交互。Redis 外观支持动态方法,这意味着您可以在外观上调用任何Redis 命令 (opens in a new tab),并且该命令将直接传递到 Redis。在这个示例中,我们将通过在 Redis 外观上调用 get 方法来调用 Redis 的 GET 命令:

<?php
 
namespace App\Http\Controllers;
 
use App\Http\Controllers\Controller;
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,您可以在 Redis 外观上调用 Redis 的任何命令。Laravel 使用魔术方法将命令传递到 Redis 服务器。如果 Redis 命令需要参数,您应该将这些参数传递给外观的相应方法:

use Illuminate\Support\Facades\Redis;
 
Redis::set('name', 'Taylor');
 
$values = Redis::lrange('names', 5, 10);

或者,您可以使用 Redis 外观的 command 方法将命令传递到服务器,该方法将命令的名称作为其第一个参数,将值的数组作为其第二个参数:

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

使用多个 Redis 连接

您的应用程序的 config/database.php 配置文件允许您定义多个 Redis 连接/服务器。您可以使用 Redis 外观的 connection 方法获取到特定 Redis 连接的连接:

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

要获取默认 Redis 连接的实例,您可以在不添加任何其他参数的情况下调用 connection 方法:

$redis = Redis::connection();

事务

Redis 外观的 transaction 方法为 Redis 原生的 MULTIEXEC 命令提供了一个方便的包装器。transaction 方法接受一个闭包作为其唯一的参数。这个闭包将接收一个 Redis 连接实例,并且可以向该实例发出任何它想要的命令。在闭包内发出的所有 Redis 命令将在一个单一的、原子性的事务中执行:

use Redis;
use Illuminate\Support\Facades;

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

[!警告]
在定义 Redis 事务时,您不能从 Redis 连接中检索任何值。请记住,您的事务作为一个单一的、原子性的操作执行,并且该操作直到您的整个闭包完成执行其命令后才会执行。

Lua 脚本

eval 方法提供了另一种在一个单一的、原子性操作中执行多个 Redis 命令的方法。然而,eval 方法的好处是能够在该操作期间与 Redis 键值进行交互和检查。Redis 脚本是用 Lua 编程语言 (opens in a new tab) 编写的。

eval 方法一开始可能会让人有些害怕,但我们将探索一个基本的示例来打破僵局。eval 方法期望几个参数。首先,您应该将 Lua 脚本(作为字符串)传递给该方法。其次,您应该传递脚本与之交互的键的数量(作为整数)。第三,您应该传递这些键的名称。最后,您可以传递在脚本中需要访问的任何其他附加参数。

在这个示例中,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 5,则递增第二个计数器。最后,我们将返回第一个计数器的值:

$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');

[!警告]
有关 Redis 脚本的更多信息,请查阅 Redis 文档 (opens in a new tab)

流水线命令

有时您可能需要执行数十个 Redis 命令。您可以使用 pipeline 方法,而不是为每个命令都向您的 Redis 服务器进行一次网络往返。pipeline 方法接受一个参数:一个接收 Redis 实例的闭包。您可以向这个 Redis 实例发出所有的命令,它们将同时被发送到 Redis 服务器,以减少到服务器的网络往返次数。命令仍将按照它们发出的顺序执行:

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 的 publishsubscribe 命令提供了一个方便的接口。这些 Redis 命令允许您在给定的“频道”上监听消息。您可以从另一个应用程序甚至使用另一种编程语言向该频道发布消息,从而实现应用程序和进程之间的轻松通信。

首先,让我们使用 subscribe 方法设置一个频道监听器。我们将把这个方法调用放在一个 Artisan 命令 中,因为调用 subscribe 方法会开始一个长时间运行的进程:

<?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';

    /**
     * 控制台命令的描述。
     *
     * @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:

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,您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:

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

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