redis入门知识第5篇-hash数据类型与基本操作
1. hash类型数据概述
我们先来看这个例子
在上一节我们一起了解了 string 存储类型。但是如果是对象数据的存储具有较频繁的更新需求，操作会显得笨重。例如：user:id:100 -> {"id":100,"name":"春晚","fans":12355,"blogs":99,"focus:83}，如果需要更新一个对象中的局部数据，就需要替换掉所有数据，于是有了以下的需求
新的需求：对一系列存储的数据进行编组，方便管理，比如存储一个对象的信息
需要的存储结构：一个存储空间保存多个键值对数据
如下图：
为了解决这个问题，我们引入新的数据类型：hash。同时 hash 存储结构也做了以下优化
- 如果 field 数量较小，存储结构优化为类数组结构
- 如果 field 数量较多，存储结构使用 HashMap 结构
本文是该系列文章的第五篇，你可以通过下列链接阅读往期的篇章：
03-redis入门知识第3篇-redis的基本操作与数据类型
04-redis入门知识第4篇-redis中的string数据类型与基本的数据存取操作
2. hash 类型数据的基本操作
- 修改/添加数据
hset key field value
- 查询单个字段/查询所有字段
# 查询单个字段数据
hget key field
# 查询所有数据
hgetall key
- 删除操作
hdel key field1 [field2]
- 修改/添加多个数据
hmset key field1 value1 field2 value2
- 返回 hash 表中，一个或多个给定字段的值
hmget key field1 field2
- 获取 hash 表中字段的数量
hlen key
- 获取 hash 表中是否存在指定的字段
hexists key field
3. hash 类型数据的扩展操作
- 获取 hash 表中所有字段名或字段值
hkey key
hvals key
- 设置指定字符段的数值数据增加指定范围的值
hincrby key field increment
hincrbyfloat key field increment
hash 类型数据操作注意事项
-
hash 类型下的 value 只能存储字符串，不允许存储其他数据类型，不存在嵌套对象。如果数据未获取到，对应的结果为(nil)；
-
每个 hash 可以存储 2 的 32 次方减 1 个键值对；
-
hash 类型十分贴近对象的数据存储形式，并且可以灵活添加删除对象属性，但 hash 设计初衷不是为了存储大量对象而设计，切记不可滥用，更不可以将 hash 作为对象列表使用；
-
hgetall 操作可以获取全部属性，如果内部 field 过多，遍历整个数据效率会很低，有可能成为数据访问瓶颈。
4. hash的应用案例
4.1. 用hash实现购物车
概述
在这里我们不讨论购物车与数据库间的持久化同步，也不讨论购物车与订单之间的关系，同时忽略未登录用户购物车信息存储。我们仅仅用 redis 的存储模型来 对购物车 的条目进行 添加、浏览、更改数量、删除、清空
实现方案
- 以客户 id 作为 key，每位用户创建一个 hash 存储结构对应购物车信息
- 将商品编号作为 field，购买数量作为 value 进行存储
- 添加商品：追加全新的 field 与 value
- 浏览商品：遍历 hash
- 更改数量：自增/自减，设置 value 值
- 删除商品：删除 field
- 清空：删除 key
示例代码如下：
# 001 用户购买 ID为101商品 100件，ID为102的商品 200件
hmset 001 101 100 102 200
# 002 用户购买 ID为102商品 1件，ID为104的商品 7件
hmset 002 102 1 104 7
商品信息加速
当前仅仅是将数量存储到 redis 中，并没有起到加速作用，因为商品信息还需要查询数据库。可以使用以下方案解决：
每条购物车中的商品信息记录保存为两个 field
- field1 专门用于保存数量
命名格式：商品 id:nums
保存数据：数值
- field2 专门用于保存购物车中显示的商品信息，包含文字描述，图片地址，所属商家信息等
命名格式：商品 id:info
保存数据：json
示例代码如下：
# 001 用户 购买 ID为101的商品 2件，商品的信息为：{"name":"good name"}
hmset 001 101:num 2 101:info "{\"name\":\"goods name\"}"
# 002 用户 购买 ID为101的商品 1件，商品的信息为：{"name":"good name"}
hmset 002 101:num 1 101:info "{\"name\":\"goods name\"}"
在上面的101:info 对应的值中，字符串包含了空格，所以用双引号引用起来，达到转义的目的。
商品信息独立保存
由于 field2 可能在多条商品记录中存在，因此 field2 里的数据可保存到独立的 hash。此时，如果每添加一条购物车记录，就保存一次 hash 数据，显然是不合理的，可以通过hsetnx操作来保存数据，如果数据存在，则不执行保存操作。
命令格式如下
hsetnx key field value
代码示例如下
# 将id为101 的商品独立存起来
hsetnx info 101 "{\"name\":\"goods name\"}"
4.1. 用hash实现抢购
案例：双 11 活动日，销售手机充值卡的商家对移动、联通、电信的 30 元、50 元、100 元商品推出抢购活动，每种商品的抢购上限为 100。
解决方案
- 以商家 id 作为 key
- 将参与抢购的商品作为 field
- 将参与抢购的商品数量作为对应的 value
- 抢购时使用降值的方式控制产品数量
- 实际业务中还有超卖等实际问题，这里不做讨论
实现过程
商品初始信息
# p01商家下，c30充值券1000张，c50充值券1000张，c100充值券1000张
hmset p01 c30 1000 c50 1000 c100 1000
当 c30 售出1件时，值减 1； 当 c100 售出 20 件时，值减 20，如下代码
# p01商家，商品c30售出1件
hincrby p01 c30 -1
# p01商家，商品c100售出20件
hincrby p01 c100 -20
5. string 存对象对比 hash 存对象
-
string 存储 json 字符串：读取方便，在更新的时候会整体进行更新
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hash 存对象具体的字段：更新灵活
引入 hash 数据类型之后，我们就解决了 string 存储对象，更新对象时需要整体更新的问题。
