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【攻略】如何在云开发中使用 Redis?

默认情况下,云开发的函数部署在公共网络中,只可以访问公网。如果开发者需要访问腾讯云的 Redis、TencentDB、CVM、Kafka 等资源,需要建立私有网络来确保数据安全及连接安全

本文会演示如何在云开发的函数中使用 Redis,如需访问其他数据库资源,也可以参考本文的思路。

Redis 介绍及应用场景

Redis 是一个开源的 In-MemoryNoSQL数据库,可以用作数据库、缓存和消息中间件。 支持多种类型的数据结构,如字符串(strings)、散列(hashes)、列表(lists)和集合(sets)

常见的应用场景有:

  1. 会话缓存: Redis 不仅在内存中存储,读写速度较快,还提供了持久化方案来提供一致性
  2. 页面缓存:可以作为 PHP 或者是 Node.js 服务端渲染结果的缓存
  3. 消息队列: Redis 支持列表且支持 Pub/Sub,可以作为消息队列来使用
  4. 排行榜/计数:Redis 在内存中,因此它在递增和递减方面做得非常出色,另外,Redis 也支持集合和排序集合数据结构,比较适合排行榜的场景

私有网络介绍

私有网络(Virtual Private Cloud,VPC)是基于腾讯云构建的专属云上网络空间,为您在腾讯云上的资源提供网络服务,不同私有网络间完全逻辑隔离。您可以自定义网络环境、路由表、安全策略等;同时,私有网络支持多种方式连接 Internet、连接其他 VPC、连接您的本地数据中心,助力您轻松部署云上网络。

相比于用户共享资源池的基础网络,在私有网络中用户可以自由定义网段划分、IP 地址和路由策略;安全方面可提供网络 ACL 及安全组的访问控制,灵活性和安全性更高

私有网络有三个核心组成成分:私有网络网段、子网和路由表

一个私有网络由至少一个子网组成,子网的 CIDR(无类别域间路由) 必须在私有网络的 CIDR 内。

子网用于管理弹性云服务器网络平面的一个网络,可以提供 IP 地址管理、DNS 等服务。私有网络中的所有云资源(如云服务器、云数据库等)都必须部署在子网内。

私有网络具有 地域(Region) 属性(如广州),而子网具有 可用区(Zone) 属性(如广州一区),一个私有网络下的子网可以属于该地域下不同可用区,同一私有网络下各个子网内资源无论是否在同一可用区内,均默认内网互通

路由表由多条路由策略组成,用于控制私有网络内子网的出流量走向。每个子网仅且只能关联一个路由表,一个路由表可以关联多个子网。您可以为不同流量走向的子网创建多个路由表

新建私有网络

在腾讯云控制台的私有网络中可以免费创建私有网络,由于私有网络具有地域(Region)属性,我们需要在函数所在的地域来新建私有网络。

这里我们选择华东地区(上海)地域,如果您已经在该地域建立了私有网络,可以跳过这一步

创建私有网络时需要初始化一个子网,这里我们选择建一个在上海二区可用区的子网

将云函数加入私有网络

创建私有网络和子网之后,我们需要配置函数的网络模式,将函数加入到华东地区(上海)地域的私有网络中

在腾讯云的云开发控制台中,找到需要配置的云函数,点击编辑进入配置界面

在函数配置界面中,修改网络配置为华东地区(上海)地域的虚拟网络和子网。

购买 Redis 并加入同一个私有网络

接下来我们在腾讯云的云数据库控制台中,找到上海地域,新建一个 Redis 实例

这里为了方便演示,我们选择了一个内存为 256 MB 的单副本实例,您也可以根据具体的需求和场景来选择合适的套餐。

TIPS 在生产环境中,为了保证可靠性和高可用,建议不要选择选择单副本,最好选择多副本或者 Redis 集群;另外如果只在 CVM 等单机部署了 Redis,也需要做好容灾和备份

注意网络类型需要选择私有网络,同时选择刚才建好的私有网络和子网

云函数中连接 Redis

购买 Redis 之后,很快就会创建 Redis 的实例,创建成功之后,在网络下我们可以看到 Redis 实例的 ip,我们需要在云函数中连接这个实例

在云函数中安装 Redis 客户端库

为了连接和操作 Redis 实例,我们需要一个 Redis 客户端,这里我们使用社区开源的 ioredis 作为 Redis 客户端库作为示例:

首先,在云函数目录中的 package.json 中新增依赖 ioredis 依赖,设置完之后记得在开发者工具中选择 上传并部署(云端安装依赖)

{
  "name": "redis-demo",
  "dependencies": {
    "wx-server-sdk": "latest",
    "ioredis": "4.14.1"
  }
}

云函数中连接和操作 Redis

接下来,在云函数中编写代码来连接和操作 Redis,这里需要提供 Redis 实例的 ip、端口和密码等信息

TIPS 建议在 main 函数外面新建 Redis 客户端实例,这样在函数实例被复用时不会重复连接 Redis ,性能更好

在 main 函数中可通过 redis.get、redis.set 等方法读取和写入数据,具体可以查看 ioredis 的 API 文档

const Redis = require('ioredis');
// 建议在 main 函数外面新建 Redis 客户端实例
// 这样在函数实例被复用时不会重复连接 Redis
const redis = new Redis({
  port: 6379, // Redis port
  host: 'YOUR_REDIS_IP', // Redis host
  family: 4, // 4 (IPv4) or 6 (IPv6)
  password: 'YOUR_PASSWORD',
  db: 0,
});

// 云函数入口函数
exports.main = async (event, context) => {
  // TODO 可以使用 redis.get、redis.set 等方法来操作 Redis
};

示例:云函数中使用 Redis 作为缓存

我们现在来实际演示下一下如何在云函数中使用 Redis 作为缓存

我们需要新建一个名为 redis-demo 的云函数 ,该函数的主要实现是:

  • 连接部署在同一个私有网络的 Redis
  • 在用户请求云函数时,会首先用用户的 openid 作为 key 来从 Redis 中查询是否有缓存
  • 如果有缓存则直接返回
  • 没有缓存,则会执行一个函数来拿到结果,我们这里模拟了一个耗时 2s 的操作来返回一个随机数作为示例,拿到结果之后,会缓存在 Redis 中并返回

示例函数代码

// 云函数入口文件
const cloud = require('wx-server-sdk');
const Redis = require('ioredis');

cloud.init();

const redis = new Redis({
  port: 6379, // Redis port
  host: 'YOUR_REDIS_IP', // Redis host
  family: 4, // 4 (IPv4) or 6 (IPv6)
  password: 'YOUR_PASSWORD',
  db: 0,
});

// 云函数入口函数
exports.main = async (event, context) => {
  const wxContext = cloud.getWXContext();
  const cacheKey = wxContext.OPENID;

  const cache = await redis.get(cacheKey);

  if (!cache) {
    const result = await new Promise((resolve, reject) => {
      // 模拟一个耗时 2s 的任务,返回了一个随机数
      setTimeout(() => resolve(Math.random()), 2000);
    });

    // 缓存一小时
    redis.set(cacheKey, result, 'EX', 3600);
    return result;
  } else {
    return cache;
  }
};

编写完代码之后,我们需要上传并部署 redis-demo 函数,然后尝试在小程序中调用这个云函数来测试一下效果:

我们可以看到,由于使用了 Redis 作为缓存,在多次的调用云函数请求中,在 300 ms 左右都可以获取到函数的结果,函数返回的结果正是我们缓存的随机数,符合预期的效果。

总结

如果有需要访问云开发之外的腾讯云资源,可以选择使用私有网络这种网络模式,将云开发资源如函数和其他资源放在同一个私有网络即可,私有网络相比基础网络更加安全和灵活。本文虽然只演示了在函数中使用腾讯云的 Redis 资源,如果需要访问腾讯云的其他的数据库资源,思路也是一样的,只需要将函数和数据库资源放在同一个私有网络,就可以在函数中访问。

通过私有网络还可以实现对公网访问服务、实现和腾讯云之外的 IDC 互联等功能,关于这部分的介绍,我们后续进行讲解。


关于我

binggg(Booker Zhao) @腾讯

- 先后就职于迅雷、腾讯等,个人开源项目有 mrn.js 等
- 创办了迅雷内部组件仓库 XNPM ,参与几个迅雷前端开源项目的开发
- 热衷于优化和提效,是一个奉行“懒惰使人进步”的懒人工程师

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