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資訊專欄INFORMATION COLUMN

記Redis在項目中一個類分時圖應(yīng)用場景設(shè)計

kuangcaibao / 1395人閱讀

摘要：需求項目有一個保存實時抓拍圖片的功能需要統(tǒng)計攝像頭下每個時間點比如一分鐘保存的圖片個數(shù)并通過線型圖顯示到頁面上這很類似股票的分時線圖的功能所以我參考了一些網(wǎng)上的文章采用來實現(xiàn)這個功能先交代一下項目里數(shù)據(jù)的一個情況攝像頭個數(shù)在個左右單個攝像頭

需求: 項目有一個保存實時抓拍圖片的功能,需要統(tǒng)計攝像頭下每個時間點(比如一分鐘)保存的圖片個數(shù),并通過線型圖顯示到頁面上.
這很類似股票的分時K線圖的功能.所以我參考了一些網(wǎng)上的文章,采用Redis來實現(xiàn)這個功能.

先交代一下項目里數(shù)據(jù)的一個情況:

攝像頭個數(shù)在150個左右,單個攝像頭每秒抓拍圖片數(shù)平均在5張左右,150個攝像頭一分鐘最大抓拍圖片量在200左右.

每天抓拍的圖片總數(shù)一般在60w-100w, 峰值不超過300w.

每張圖片的大小在8K左右.

需求分析:

可以顯示某個攝像頭下每分鐘的抓拍圖片個數(shù). (時間點:分鐘,數(shù)值:圖片個數(shù))

顯示最近一天的分時圖. (分時圖的區(qū)間:24小時,一天的時間點個數(shù)60*24=1440)

緩存最近一天內(nèi)的保存圖片信息,以最大300w條記錄算. (memory< 1K*3000000 約等于3GB, 實際情況不到2G)

接下來重點說一下這里的設(shè)計：

由于每秒中的圖片數(shù)量不大,不用太考慮讀寫的壓力問題,所以我每接收到一張圖,則存入數(shù)據(jù)庫,再寫入redis當(dāng)中.

存入redis的數(shù)據(jù)首先用到了redis中的自增操作, redis中分時數(shù)據(jù)的存儲格式為hash結(jié)構(gòu)，key為count+ip,field為yyyy-MM-dd HH:mm的分鐘時間點,value則為圖片個數(shù).比如192.168.0.1這個ip的攝像頭每抓拍到一張圖,則redis 操作命令為 HINCRBY "count:192.168.0.1" "2018-08-10 10:30" 1 . 當(dāng)然,這里會做一個定時任務(wù),每分鐘都會初始化每個攝像頭當(dāng)前時間點抓拍圖片個數(shù)為0,操作指令為HSETNX "count:192.168.0.1" "2018-08-10 10:30" 0,防止查詢時找不到對應(yīng)時刻的數(shù)據(jù).由于hash是不支持直接傳入過期時間的,所以也需要在定時任務(wù)里刪除掉24小時之前的數(shù)據(jù):HDEL "count:192.168.0.1" "2018-08-09 10:30".

除了自增1操作外,還用到了zset結(jié)構(gòu),保存圖片信息數(shù)據(jù). 這里 zset的key為info:+ip,value為圖片信息的json數(shù)據(jù),如圖片的地址,特征id,id等,score則保存的時當(dāng)前距計算機(jī)元年的秒數(shù).之所以這樣設(shè)計是為了方便重新統(tǒng)計和排序.

前端顯示數(shù)據(jù),采用echart庫的Line,通過大量數(shù)據(jù)渲染線型圖.主要數(shù)據(jù)在兩個數(shù)組,x軸的時間點,y軸的圖片個數(shù).兩個數(shù)組,時間點和個數(shù)一一對應(yīng).這也是第2步中要做定時任務(wù)初始化的原因.

初次獲取攝像頭的時分圖統(tǒng)計的時候,首先會讀取hash結(jié)構(gòu)中對應(yīng)key的數(shù)據(jù),里面存儲了最近24小時的統(tǒng)計數(shù)據(jù),通過new一個TreeMap可以對時間進(jìn)行排序,然后mao的key和value就是x,y軸所需的兩個數(shù)組.獲取完成后,每分鐘去輪詢一次查詢當(dāng)前攝像頭,上一分鐘的數(shù)據(jù),這樣能保證數(shù)據(jù)和時間點一致.

如果需要獲取最近抓拍的圖片地址信息等,則可以通過zset結(jié)構(gòu)里的ZRANGEBYSCORE命令查詢所需時間段的圖片信息.也可以重新統(tǒng)計每個時間點的圖片個數(shù).同時這里也要在第2步的定時任務(wù)里做一個ZREMRANGEBYSCORE操作移除24小時前的數(shù)據(jù).

到這里整個設(shè)計思路就展示差不多就基本完成了.當(dāng)然這不是全部，還有些細(xì)節(jié)，比如定時任務(wù)是否正常執(zhí)行,數(shù)據(jù)持久化,服務(wù)down掉了怎么處理等.

有時間把一些設(shè)計思路的代碼寫出來.

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