Redis 5中数据类型和使用场景

古城微笑少年丶 2022-11-15 11:37 157阅读 0赞

#### 一、Redis基本介绍 ####

Redis（REmote DIctionary Server）是用C语言开发的一个开源的高性能键值对（key-value）数据库。

特征：  
1、数据间没有必然的关联关系  
2、内部采用单线程机制进行工作  
3、高性能。官方提供测试数据，50个并发执行100000次/s，写的速度是81000次/s。  
4、多数据类型支持

*  String
 *  list
 *  hash
 *  set
 *  sorted\_set

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### String ###

1、常见的字符串操作

set key value
    get key
    mset key1 value1 key2 value2 ...
    get key1 key2 
    strlen key 			:返回key的value的值长度
    getrange key X Y 	：返回key对应value的一个子字符串，位置从X到Y
    append key value	：给key对应的value追加值，如果key不存在，相当于set一个新值
    
    # 设置数据具有生命周期
    setex key seconds value
    psetex key milliseconds value
    
    # 设置key和value，仅当key不存在时
    setnx key value

2、如果字符串的内容是数值（integer，在redis中，数值也是string）

incr key			：在给定key的value上增加1；（常用于id）；redis中的incr是一个原子操作，支持并发；如果key不存在，则相当于设置1；
    incrby key value	：给定key的value上增加value值；相当于key=key.value+value；这也是一个原子操作；
    decr				：在给定key的value上减少1；
    decrby key value	：给定key的value上减少value值；

3、string最常见的使用场景

*  存储json类型对象

set user:1 {
        id:1,name:xiaolong}   第一个user设置属性
    set user:2 {
        id:2,name:stef}  	  第二个user设置属性

*  计数器

incr count;
    incr user:id
    incr user:id  	incr 是原子操作，支持并发

*  优酷视频点赞（为第100个视频点赞统计）

初   始   set vedio:100:good:count 0
    点   赞   incr vedio:100:good:count
    取消点赞   decr vedio:100:good:count

*  分布式锁

setnx key value  	:如果存在key，则设置失败；不存在key，设置成功；

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### List ###

1、redis的LIST结构(想象成java中的List)

*  是一个`双向链表结构`，可以用来存储一组数据；从这个列表的前端和后端取数据效率非常高
 *  list中保存的数据都是String类型的，数据总容量是有限的
 *  list具有索引的概念，但是操作数据时常以队列的形式进行入队出队操作，或者以栈的形式进行入栈出栈操作
 *  获取全部数据操作结束索引设置为 - 1

2、list的常用操作

# 插入
    RPUSH					：在一个list最后添加一个元素
    RPUSH firends "stef"
    LPUSH					：在一个list最前面添加一个元素
    LPUSH firends "stea"
    
    # 获取 出队 出栈
    LPOP					：移除list中第一个元素，并返回这个元素==>LPOP friends
    RPOP					：移除list中最后一个元素，并返回这个元素==>RPOP friends
    # 阻塞获取
    BLPOP
    BRPOP
    
    # 删除
    lrem key count value	删除key中存储的指定count个数value
    
    # 裁剪list
    LTRIM key start stop	：剪裁一个列表，剩下的内容从start到stop；
    LTRIM friends 0 3 		=>只剩下前4个数据；
    
    #读取
    LRANGE key start stop	：获取列表中的一部分数据，两个参数，第一个参数代表第一个获取元素的位置（0）开始，第二个值代表截止的元素位置，如果第二个参数为-1，截止到列表尾部==>LRANGE firends 0 -1
    LLEN key				： 返回一个列表当前长度==>LLEND friends
    LINDEX key index 		获取index上的数据

3、使用场景

*  使用redis的list模拟队列、栈
 *  消息队列：reids的链表结构，可以轻松实现阻塞队列，可以使用左进右出的命令组成来完成队列的设计。比如：数据的生产者可以通过Lpush命令从左边插入数据，多个数据消费者，可以使用BRpop命令阻塞的“抢”列表尾部的数据。
 *  朋友圈点赞  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk5OTMyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
    解决方案：  
    移除指定数据

lrem key count value  // count为移除的数量，value为移除哪个值

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk5OTMyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

最新消息的展示

*  twitter、新浪微博、腾讯微博中个人用于的关注列表需要按照用户的关注顺序进行展示，粉丝列表需要将最近关注的粉丝列在前面  
    ![在这里插入图片描述][20210331213012959.png]
 *  新闻、资讯类网站如何将最新的新闻或资讯按照发生的时间顺序展示
 *  企业运营过程中，系统将产生大量的运营数据，如何保障多台服务器操作日志的统一顺序输出？

解决方案

*  依赖list的数据具有顺序的特征对信息进行管理
 *  使用队列模型解决多路信息汇总合并的问题
 *  使用栈模型解决最新消息的问题

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### Set ###

1、SET结构和java中差不多，数据没有顺序，并且每一个值不能重复；与hash存储结构完全相同，仅存储key，不存储值（nil），并且key不允许重复

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk5OTMyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

2、SET结构的常见操作：

# 添加、删除元素
    sadd key member1 [member2]		：给set添加一个元素
    srem key member1 [member2]		：从set中移除一个给定元素
    
    # 获取元素
    smembers key	：返回指定set内所有的元素，以一个list形式返回
    scard key		：返回set的元素个数
    
    # 随机获取
    srandmember key [count]	:返回指定set中随机的count个元素	==> srandmember friends 3 //随机推荐3个用户（典型场景，抽奖）
    spop key 				：随机获取集合中的某个数据并将该数据移出集合
    
    # 判断是否在集合中
    sismember key member	：判断给定的一个元素是否在set中，如果存在，返回1，如果不存在，返回0
    
    # 求两个集合的交、并、差集
    sinter key1 [key2] 	：获取多个key对应的set之间的交集
    sunion key1 [key2]	：综合多个set的内容，并返回一个list的列表，包含综合后的所有元素;
    sdiff key1 [key2]	：求key1集合想较于key2集合的差集
    
    # 求两个集合的交、并、差集并存储到指定集合中
    sinterstore destination key1 [key2] ：获取多个key对应的set之间的交集，并保存为新的key值；目标也是一个set；
    sunionstore destination key1 [key2] ：获取多个key对应的set之间的并集，并保存为新的key值；目标也是一个set；
    sdiffstore destination key1 [key2] ：获取多个key对应的set之间的并集，并保存为新的key值；目标也是一个set；
    
    # 将指定数据从原始集合中移动到目标集合中
    smove source destination  member
    
    
    SINTER groupfriends friends:user:1000 friends:user:1001 friends:user:1002	 =>获取三个用户共同的好友列表并保存为组好友列表；

3、set的使用场景：

①、去重；  
②、抽奖;

准备一个抽奖池:	sadd luckdraws 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
    
    抽3个三等奖:		srandmember luckdraws 3
    				srem luckdraws 11 1 10
    
    抽2个二等奖

③做set运算（共同好友）

初始化好友圈

sadd user:1:friends ‘user:2’ ‘user:3’ ‘user:5’
    sadd user:2:friends ‘user:1’ ‘user:3’ ‘user:6’
    sadd user:3:friends ‘user:1’ ‘user:7’ ‘user:8’

把user:1的好友的好友集合做并集;

user:1 user:3 user:6 user:7 user:8

让这个并集和user:1的好友集合做差集;

user:1 user:6 user:7 user:8

从差集中去掉自己

user:6 user:7 user:8

随机选取推荐好友  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk5OTMyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk5OTMyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

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### Sorted\_Set ###

1、redis提供了一个sorted set，每一个添加的值都有一个对应的分数，可以通过这个分数进行排序;sorted set中的排名是按照分组`升序`排列

2、Sortedset的常用操作：

# 添加数据
    zadd key score1 member1 [score2 member2]：添加一个带分数的元素，也可以同时添加多个：
            ZADD hackers 1940 “Alan Kay”
            ZADD hackers 1906 “Grace Hopper”
            ZADD hackers 1969 “Linus Torvalds”
            ZADD hackers 1940 “Alan Kay” 1906 “Grace Hopper” 1969 “Linus Torvalds”
    
    # 获取全部元素
    zrange key start stop [withscores]
    zrevrange key start stop [withscores]
    
    # 删除元素
    zrem key member [member ...]
    
    # 获取集合数量总量
    zcard key
    zcount key min max
     
    # 获取数据对应的索引，索引从0开始
    zrank key member
    zrevrank key member
    
    # score值获取与修改
    zscore key member
    zincrby key increment member

3、sorted set的使用场景：sorted set算是redis中最有用的一种结构，非常适合用于做海量的数据的排行（比如一个巨型游戏的用户排名）；sorted set中所有的方法都建议大去看一下；sorted set的速度非常快；

**示例1**，天梯排名：  
  1，添加初始排名和分数：  
  2，查询fat在当前ladder中的排名：  
  3，查询ladder中的前3名：  
  4，jian增加了20ladder score：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk5OTMyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
示例2：  
票选广东十大杰出青年，各类综艺选秀海选投票  
各类资源网站Top10  
聊天室活跃度统计  
游戏好友亲密度

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### Hash ###

1、hashes可以理解为一个map，这个map由一对一对的字段和值组成，所以，可以用hashes来保存一个对象：

2、hashes的常见操作：

hset:给一个hashes添加一个field和value；
        HSET user:1000 name “John Smith”
        HSET user:1000 email "john.smith@example.com"
        HSET user:1000 password “s3cret”
    hget可以得到一个hashes中的某一个属性的值：
        HGET user:1000 name 'John Smith'
    hgetall：一次性取出一个hashes中所有的field和value，使用list输出，一个field，一个value有序输出；
       HGETALL user:1000 =>
        1) “name”
        2) “John Smith”
        3) “email”
        4) "john.smith@example.com"
        5) “password”
        6) “s3cret”
    hmset :一次性的设置多个值(hashes multiple set)
        HMSET user:1001 name 'Mary Jones' password 'hidden' email 'mjones@example.com'
    hmget：一次性的得到多个字段值(hashes multiple get)，以列表形式返回；
        HMGET user:1001 name email =>
        1)“Mary Jones”
        2)“mjones@example.com”
    hincrby：给hashes的一个field的value增加一个值(integer)，这个增加操作是原子操作：
        HSET user:1000 visits 10
        HINCRBY user:1000 visits 1 => 11
        HINCRBY user:1000 visits 10 => 21
    hkeys：得到一个key的所有fields字段，以list返回：
        HKEYS user:1000 =>
        1)“name”
        2)“password”
        3)“email”
    hvals:得到一个key的所有value值
    	hvals girl
    	1) "3"
    	2) "xiaohong"
    	3) "female"
    hdel:删除hashes一个指定的filed；
        HDEL user:1000 visits
    
    # 存在时，设置失败
    hsetnx key field value
    	hsetnx girl sex man

3、使用场景

*  使用hash来保存一个对象更直观;(建议不使用hash来保存)
 *  电商网站购物车设计及与实现  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk5OTMyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]
 *  抢购  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk5OTMyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
    解决方案  
    （1）以商家id作为key  
    （2）将参与抢购的商品id作为field  
    （3）将参与抢购的商品个数作为对应的value  
    （4）抢购时使用峰值的方式 控制产品的数量

**实际业务中还有超卖等实际问题，这里不做讨论**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk5OTMyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

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