redis 核心数据结构及应用场景

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help @string
help @list
help @hash
help @set
help @sorted_set

五大数据结构

String 结构

常用操作

# 字符串常用操作
SET key value               //存入字符串键值对
MSET key value[key value]   //批量存储字符串键值对
SETNX key value             //存入一个不存在的字符串键值对
GET key                     //获取一个字符串键值
MGET key [key...]           //批量获取字符串键值
DEL key[key...]             //删除一个键
EXPIRE key seconds          //设置一个键的过期时间(秒)

# 原子加减
INCR key                    //将key中存储的数字值加1
DECR key                    //将key中存储的数字值减1
INCRBY key increment        //将key中所存储的值加上increment
DECRBY key decrement        //将key中所存储的值减去decrement

应用场景

• 单值缓存

SET key value
GET key

• 对象缓存

1）SET user:1 value(json格式数据)
2）MSET user:1:name zhuge user:1:balance 1888
MGET user:1:name user:1:balance

• 分布式锁

SETNX product:10001 true           //返回1代表获取锁成功
SETNX product:10001 true           //返回0代表获取锁失败
。。。执行业务操作
DEL product:10001                  //执行完业务释放锁

SET product:10001 true ex 10 nx    //防止程序意外终止导致死锁

• 计数器
  

INCR article:readcount:{文章id}
GET article:readcount:{文章id}

• Web 集群session共享

spring session + redis 实现 session 共享

• 分布式系统全局序列号

INCRBY orderId 1000       //redis批量生成序列号提升性能

Hash结构

常用操作

HSET key field value                  //存储一个哈希表key的键值
HSETNX key field value                //存储一个不存在的哈希表key的键值
HMSET key field value[field value...] //在一个哈希表key中存储多个键值对
HGET key field                        //获取哈希表key对应的field键值
HMGET key field[field...]             //批量获取哈希表key中多个field键值
HDEL key field[field...]              //删除哈希表key中的field键值
HLEN key                              //返回哈希表key中field的数量
HGETALL key                           //返回哈希表key中所有的键值

HINCRBY key field increment           //为哈希表key中field键的值加上增量increment

应用场景

• 对象缓存
  

HMSET user {userId}:name zhuge {userId}:balance 1888
HMSET user 1:name zhege 1:balance 1888
HMGET user 1:name 1:balance

• 电商购物车
  

# 以用户id为key 商品id为field 商品数量为value
添加商品 ==> hset cart:1001 10088 1
增加数量 ==> hincrby cart:1001 10088 1
商品总数 ==> hlen cart:1001
删除商品 ==> hdel cart:1001 10088
获取购物车所有商品 ==> hgetall cart:1001

hash结构优缺点

• 优点
  • 同类数据归类整合存储，方便数据管理
  • 相比 string 操作消耗内存与CPU更小
  • 相比 string 储存更节省空间
• 缺点
  • 过期功能不能使用在 field 上，只能用在 key 上
  • Redis集群架构下不适合大规模使用

List结构

常用操作

LPUSH key value[value...]       //将一个或多个值value插入到key列表的表头(最左边)
RPUSH key value[value...]       //将一个或多个值value插入到key列表的表尾(最右边)
LPOP key                        //移除并返回key列表的头元素
RPOP key                        //移除并返回key列表的尾元素
LRANGE key start stop           //返回列表key中指定区间内的元素，区间以偏移量start和stop指定

BLPOP key[key...] timeout       //从key列表表头弹出一个元素，若列表中没有元素，阻塞等待timeout秒，如果timeout=0，一直阻塞等待
BRPOP key[key...] timeout       //从key列表表尾弹出一个元素，若列表中没有元素，阻塞等待timeout秒，如果timeout=0，一直阻塞等待

应用场景

• 常用数据结构

Stack(栈) = LPUSH + LPOP
Queue(队列) = LPUSH + RPOP
Blocking MQ(阻塞队列) = LPUSH + BRPOP

• 微博消息和微信公众消息
  

诸葛老师关注了MacTalk，备胎说车等大V
1) MacTalk发微博，消息ID为10018
LPUSH msg:{诸葛老师-ID} 10018
2) 备胎说车发微博，消息ID为10086
LPUSH msg:{诸葛老师-ID} 10086
3) 查看 最新微博信息
LRANGE msg:{诸葛老师-ID} 0 4

Set结构

常用操作

### Set 常用操作
SADD key member[member...]               //往集合key中存入元素，元素存在则忽略，若key不存在则新建
SREM key member[member...]               //从集合key中删除元素
SMEMBERS key                             //获取集合key中所有元素
SCARD key                                //获取集合key的元素个数
SISMEMBER key member                     //判断member元素是否存在于集合key中
SRANDMEMBER key [count]                  //从集合key中选出count个元素，元素不从key中删除
SPOP key [count]                         //从集合key中选出count个元素，元素从key中删除

## Set运算操作
SINTER key[key...]                       //交集运算
SINTERSTORE destination key[key...]      //将交集结果存入新集合destination中
SUNION key[key...]                       //并集运算
SUNIONSTORE destination key[key...]      //将并集结果存入新集合destination中
SDIFF key[key...]                        //差集运算
SDIFFSTORE destination key[key...]       //将差集结果存入新集合destination中

应用场景

• 微信抽奖小程序
  

1)点击参与抽奖加入集合
SADD key {userID}
2)查看参与抽奖所有用户
SMEMBERS key
3)抽奖count名中奖者
SRANDMEMBER key [count] / SPOP key [count]

• 微信微博点赞，收藏，标签
  

1)点赞
SADD like:{消息ID} {用户ID}
2)取消点赞
SREM like:{消息ID} {用户ID}
3)检查用户是否点过赞
SISMEMBER like:{消息ID} {用户ID}
4)获取点赞的用户列表
SMEMBERS like:{消息ID}
5)获取点赞用户数
SCARD like:{消息ID}

• 集合操作
  

SINTER set1 set2 set3 ==> {c}
SUNION set1 set2 set3 ==> {a,b,c,d,e}
SDIFF set1 set2 set3 ==> {a}

• 集合操作实现微博微信关注模型
  

# 诸葛老师关注的人：zhugeSet ==> {guojia,xushu}
# 杨过老师关注的人：yangguoSet ==> {zhuge,baiqi,guojia,xushu}
# 郭嘉老师关注的人：guojiaSet ==> {zhuge,yangguo,baiqi,xushu,xunyu}

# 诸葛和杨过老师共同关注
SINTER zhugeSet yangguoSet ==> {guojia,xushu}
# 诸葛关注的人也关注了他(杨过老师)
SISMEMBER guojiaSet yangguo
# 诸葛可能认识的人
SDIFF yangguoSet zhugeSet ==> {zhuge,baiqi}

• 集合操作实现电商商品筛选
  

SADD brand:huawei P40
SADD brand:xiaomi mi-10
SADD brand:iPhone iphone12
SADD os:android P40 mi-10
SADD cpu:brand:intel P40 mi-10
SADD ram:8G P40 mi-10 iphone12

SINTER os:android cpu:brand:intel ram:8G ==> {P40,mi-10}

ZSet 有序集合结构

常用操作

# 常用操作
ZADD key score member[[score member]...]      //往有序集合key中加入带分值元素
ZREM key member [member...]                   //从有序集合key中删除元素
ZSCORE key member                             //返回有序集合key中元素member的分值
ZINCRBY key increment member                  //为有序集合key中元素member的分值加上increment
ZCARD key                                     //返回有序集合key中元素个数
ZRANGE key start stop [WITHSCORES]            //正序获取有序集合key从start下标到stop下标的元素
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]         //倒叙获取有序集合key从start下标到stop下标的元素

# Zset集合操作
ZUNIONSTORE destkey numkeys key [key...]      //并集计算
ZINTERSTORE destkey numkeys key [key...]      //交集计算

应用场景

• Zset集合操作实现排行榜
  

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