redis(10):redis五种数据结构应用场景

本是古典何须时尚 2022-10-29 03:23 213阅读 0赞

> 看完了redis的数据结构 ，在学习下各个数据结构的试用场景；

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### 一、string ###

字符串有以下几个典型应用场景：

1.  **缓存功能** 最常用的功能，将热数据的查询结果缓存到redis；
2.  **计数** 也是减少数据库压力的方法之一，比如文章的点击量，统计网站访问次；
3.  **共享session** 这个在分布式或者负载均衡的web服务中非常常用，用户被负载均衡到不同服务器上的时候并不希望session丢失而重新登录；
4.  可以用redis做一个**session管理**的服务；  
    同时还可以规定用户需要重新登录的时间间隔；
5.  **限速** 比如短信接口，我们不希望用户能无限访问，可以用string可以设置过期时间的特性；类似其他ip访问限制也同理
6.  **自增ID的分配** 其他关系型数据库分库分表时候，主键ID可以从redis分配
7.  **其他** String类型是二进制安全的，可以用来缓存一些静态文件，如图片、视频、css文件等；

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### 二、hash ###

Hash的典型使用场景：

1.  `缓存用户数据`，可以将数据库中的用户数据的每一列在哈希结构里表示出来，更新较为灵活；

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### 三、list ###

lpush + rpop可以形成了一个队列，lpush+brpop可以作为消息队列；

1.  消息队列
2.  新消息排行榜
3.  关注列表
4.  粉丝列表
5.  论坛中所有回帖的ID

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### 四、set ###

集合的特性也比较丰富：

*  集合中不会存在重复元素；
 *  集合元素是无序的；
 *  集合内可以增删改查；
 *  可以取多个集合的交并差集；  
    主要应用场景：

1.  集合的能实现的最贴合的功能可能就是标签了，比如每个用户有不用的兴趣标签，每个标签有不用的用户；
2.  使用sinter就可以计算出两个用户兴趣的交集，这在社交软件中非常常用；
3.  spop可以从集合中随机弹出元素，srandmember可以随机取出一个元素，但是不删除这个元素，这两个命令都可以实现不用需求的`抽奖系统`；  
    部分应用中有靓号系统，也可以通过集合实现，可以srandmember多个靓号以供选择，spop删除那个被选中的靓号，sismember确定系统随机生成的数是不是靓号，以免被下发；
4.  可以快速查找元素是否存在，用于`记录一些不能重复的数据`。例如： 在网站注册账号时，用户名不能重复，使用Set记录注册用户，如果注册的用户名已经存在于Set中，就拒绝该用户注册。或者用于记录做过某些事情。例如： 在某些投票系统中，每个用户一天只能投票一次，就可以用Set来记录某个用户的投票情况；

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### 五、zset ###

> Zset区别于Set最大的特点是可以给每个元素设置分数，作为排序的依据；

这里就有必要整理一下列表、集合、和有序集合的异同点了：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>数据结构</th> 
   <th>是否可重复</th> 
   <th>是否有序</th> 
   <th>有序实现方式</th> 
   <th>应用场景</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>list</td> 
   <td>是</td> 
   <td>是</td> 
   <td>索引下标</td> 
   <td>时间轴，消息队列等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>set</td> 
   <td>否</td> 
   <td>否</td> 
   <td>无</td> 
   <td>标签 社交等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>zset</td> 
   <td>否</td> 
   <td>是</td> 
   <td>分值</td> 
   <td>排行榜 社交</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

1.  zset: 可以通过其score 做排行榜或者带权重的消息队列
2.  各种排行榜系统
3.  zrank\\zrevrank等可以查看排名前几位或者后几位的条目

### 六、总结 ###

在使用基本数据结构时，有两个点需要注意：

1.  **命令的时间复杂度**：因为Redis是单线程，`时间过长的查询会阻塞其他任务`；
2.  **数据结构的编码**：虽然Redis会自动根据情况切换数据编码，但是要优化Redis还是要了解数据编码的形式和设置合理的参数；

下面一个表，表示基本数据结构能实现的功能：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>数据结构</th> 
   <th>命令</th> 
   <th>功能</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>String</td> 
   <td>几乎所有命令</td> 
   <td>大部分的缓存任务 热数据访问缓存 高频写入缓存</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Hash</td> 
   <td>-</td> 
   <td>-</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>List</td> 
   <td>lpush + lpop</td> 
   <td>栈</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>List</td> 
   <td>lpush + rpop</td> 
   <td>队列</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>List</td> 
   <td>lpush + brpop</td> 
   <td>消息队列</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>List</td> 
   <td>lpush + ltrim</td> 
   <td>有序集合</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Set</td> 
   <td>sadd</td> 
   <td>标签</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Set</td> 
   <td>spop/srandmember</td> 
   <td>抽奖系统</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Set</td> 
   <td>sadd + sinter</td> 
   <td>社交需求</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Zset</td> 
   <td>许多常用命令</td> 
   <td>排行榜系统</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>