面试题：Redis在提升MySQL报表生成速度中的预计算原理

Question

请阐述在《Redis预计算结果提升MySQL报表生成速度》场景下，Redis如何进行预计算以及预计算的结果怎样与MySQL交互以加快报表生成？

Answer 1

Redis预计算

1. 数据获取：
   • 定时任务或触发机制从MySQL中提取生成报表所需的基础数据。例如，如果报表是关于每日销售总额，可通过SQL查询获取每天的销售记录数据。
   • 使用SELECT语句从相关MySQL表中查询数据，如SELECT amount, sale_date FROM sales WHERE sale_date >= CURDATE() - INTERVAL 1 DAY。
2. 预计算逻辑：
   • 在Redis中，根据报表需求进行计算。若计算销售总额，可使用Redis的哈希（Hash）结构存储每日销售记录。将每条销售记录的金额累加到对应日期的哈希字段值上。例如，使用HINCRBY命令，假设哈希键为sales:daily:total，字段为日期，值为销售总额，执行HINCRBY sales:daily:total 2023 - 10 - 01 <amount>，其中<amount>为从MySQL查询出的销售金额。
   • 对于复杂计算，如计算不同地区的销售占比，可先在Redis中通过集合（Set）或哈希结构分别存储各地区的销售数据，再进行比例计算。例如，使用哈希结构存储各地区销售总额，键为region:sales:total，字段为地区名称，值为该地区销售总额，通过计算各地区总额与总销售金额的比例得到销售占比。
3. 存储结果：
   • 将预计算结果存储在Redis合适的数据结构中。简单的数值结果可使用字符串（String）存储，如每日销售总额可使用SET daily_sales_total <total_amount>。
   • 复杂的报表数据，如包含多个指标的报表，可使用哈希（Hash）结构，一个键对应整个报表数据，不同字段对应不同指标。例如，报表包含销售总额、订单数量、平均订单金额，可使用HMSET report:2023 - 10 - 01 total_sales <total_amount> order_count <count> average_order_amount <average>。

与MySQL交互加快报表生成

1. 结果写入MySQL：
   • 预计算完成后，将Redis中的结果数据定期或按需写入MySQL。对于每日销售总额，可使用INSERT INTO report_sales (report_date, total_sales) VALUES ('2023 - 10 - 01', <total_amount>) ON DUPLICATE KEY UPDATE total_sales = <total_amount>，这里<total_amount>从Redis中获取，通过Redis的GET daily_sales_total命令获取值并插入MySQL。
   • 对于复杂报表数据，可通过构建SQL语句，将哈希结构中的各个字段值对应插入MySQL表的相应列中。例如，对于上述包含多个指标的报表数据，可构建复杂的INSERT或UPDATE语句来更新MySQL报表表。
2. 报表生成时的数据读取：
   • 当生成报表时，优先从MySQL读取预计算结果。若MySQL中不存在最新的预计算数据，再从Redis读取并更新MySQL。例如，在生成报表SQL查询中，直接从存储预计算结果的MySQL表中查询，如SELECT * FROM report_sales WHERE report_date = '2023 - 10 - 01'。
   • 这样可以充分利用MySQL的查询优化机制，同时利用Redis的高速预计算能力，大大加快报表生成速度。