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Redis核心数据结构

Redis核心数据结构

作者: 传达室马大爷 | 来源:发表于2021-04-27 18:36 被阅读0次

    Redis存储类型

    redis底层提供了5种数据结构:字符串、哈希、列表、集合、有序集合

    image-20210330093428897

    字符串String

    常用命令
    /**
    *   EX seconds:设置失效时长,单位秒
    *   PX milliseconds:设置失效时长,单位毫秒
    *   NX:key不存在时设置value,成功返回OK,失败返回(nil)
    *   XX:key存在时设置value,成功返回OK,失败返回(nil)
    */
    SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX] 
    MSET key value [key value...] // 批量存储字符串键值对
    SETNX key value // 设置一个不存在的key
    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)
    // 原子操作
    INCR key // 将key中储存的数字值加1
    DECR key // 将key中储存的数字值减1
    INCR key increment // 将key中储存的数字值加increment 
    DECR key decrement // 将key中储存的数字值减decrement 
    
    String应用场景
    单值存储
    SET sentinel:status 1
    GET sentinel:status
    
    对象存储
     // JSON格式
    SET user:1001 {"userId":1001, "userName":"张三", "age":28}
    GET user:1001
    MSET user:1001:name 张三 user:1001:age 28
    MGET user:1001:name user:1001:age
    
    分布式锁
    SET lock:product:100001 1 EX 30 NX  // 返回1表示获取锁成功,返回0表示获取锁失败
    DEL lock:product:100001 // 处理成功后释放锁
    
    计数器
    INCR article:readcount:18021 // 文章id为18021阅读数量+1
    GET article:readcount:18021  // 查询文章id为18021阅读数量
    DECR product:count:100001  // 产品id为100001库存-1
    GET product:count:100001    // 查询产品id为100001库存
    
    Web集群Session共享
    SET sessionId {"userId":1001,"name":"张三","auth":""}
    
    分布式全局主键id
    INCRBY order:ids 1000   // 给订单服务生成1000个主键id
    
    哈希Hash
    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 ...] // 存储多个哈希表key的键值
    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 ...] // 批量删除哈希表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
    DEL key // 删除key,整个hash表全部删除
    HINCRBY key field increment  // 为哈希表key中field键的值加上增量increment
    
    hash应用场景
    存储对象
    hmset userinfo id:1001:name 张三 id:1001:age 28
    hmget userinfo id:1001:name id:1001:age
    hmset user:1001 id 1001 name 张三 age 28
    expire user:1001 30
    hgetall user:1001
    
    电商购物车
    // 用户id为key,商品id为field,商品数量为value
    // 添加商品
    hset cart:user:1001 10088 1
    hset cart:user:1001 10072 1
    hset cart:user:1001 10192 1
    // 商品增加数量
    hincrby cart:user:1001 10088 1
    // 获取商品总数
    hlen cart:user:1001
    // 删除商品
    hdel cart:user:1001 10072
    // 查询商品列表
    hgetall cart:user:1001
    
    hash优缺点
    优点
    • 同类数据归类整合储存,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
    • 过期功能只能设置在key上,无法对field单独设置key
    • 一个key不能存太多的field
    List集合
    常用操作
    LPUSH list value [value ...] // list列表左边依次插入一个或多个value
    RPUSH list value [value ...] // list列表右边依次插入一个或多个value
    LPOP list // 移除list列表最左边的元素并返回
    RPOP list // 移除list列表最右边的元素并返回
    LRANGE list start stop // 返回列表list中指定区间内的元素,区间以偏移量start和stop指定
    BLPOP list [timeout] // 从list列表中弹出最左边的元素,如果list为空则阻塞timeout秒
    BRPOP list [timeout] // 从list列表中弹出最右边的元素,如果list为空则阻塞timeout秒
    

    <img src="https://gitee.com/shma1664/gitee-img/raw/master/img/image-20210330140933966.png" alt="image-20210330140933966" style="zoom: 80%;" />

    list实现数据结构

    栈(FILO):LPUSH + LPOP 或 RPUSH + RPOP

    队列(FIFO):LPUSH + RPOP 或 RPUSH + LPOP

    阻塞队列:LPUSH + BRPOP

    list应用场景
    消息队列

    利用list的LPUSH + BRPOP实现一个消息队列,故而可以实现一个简单的点对点消息队列

    点赞用户列表

    利用RPUSH + LRANGE组合实现点赞用户列表功能

    消息推送

    利用LPUSH + LRANGE组合实现消息推送功能

    Set集合
    常用操作
    SADD key [member] [member...] // 往集合key中存入一个或多个元素,元素存在则忽略,元素不存在则存入
    SREM key [member] [member...] // 从集合key中移除一个或多个元素,不存在的元素则忽略
    SMEMBERS key // 获取集合key中所有元素
    SCARD key // 获取集合key总个数
    SISMEMBER key member // 判断member元素在key集合中是否存在
    SRANDMEMBER key [count] // 从集合key中随机选择出count个元素,元素不从集合key中删除
    SPOP key [count] // 从集合key中移除随机count个元素
    
    SINTER key [key...] // 多个集合求交集
    SINTERSTORE destination key1 [key2] // 将交集结果存入destination集合中
    SUNION key1 [key2] // 多个集合求并集
    SUNIONSTORE destination key1 [key2] // 将并集结果存入destination集合中
    SDIFF key1 [key2] // 差集运算
    SDIFFSTORE destination key1 [key2] // 将差果存入destination集合中
    
    应用场景
    抽奖小程序
    // 奖品id为1001的抽奖添加10293用户
    SADD draw:prizes:1001 10293
    // 查看所有参与抽奖用户
    SMEMBERS draw:prizes:1001
    // 抽奖
    SPOP draw:prizes:1001
    
    点赞、收藏功能
    // 收藏
    SADD collect:article:1001 29102 // 用户id为29102收藏了文章id为1001
    // 取消收藏
    SREM collect:article:1001 29102 // 用户id为29102取消收藏文章id为1001
    // 检查用户是否收藏
    SISMEMBER collect:article:1001 29102
    // 获取收藏的用户列表
    SMEMBERS collect:article:1001 29102
    // 获取收藏用户数
    SCARD collect:article:1001
    
    ZSet有序集合
    常用操作
    ZADD key score1 member1 [score2 member2] // 向有序集合添加一个或多个成员,或者更新已存在成员的分数
    ZREM key member [member...] // 从有序集合key中删除key
    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] // 倒序获取有序集合key从start下标到stop下标的元素
        
    ZUNIONSTORE destkey numkeys key [key ...]   //并集计算
    ZINTERSTORE destkey numkeys key [key ...]   //交集计算
    
    应用场景
    排行榜功能
    // 点击新闻
    ZINCRBY hotnews:20210426 1 10001 // 文章id10001在20210426日被点击一次
    // 展示当天热点前十新闻
    ZREVRANGE hotnews:20210426 0 10 WITHSCORES
    // 七日搜索榜单计算
    ZUNIONSTORE hotnews:20210426-20210502 hotnews:20210426 hotnews:20210427 ... hotnews:20210502
    // 展示七日排行前十
    ZREVRANGE hotnews:20210426-20210502 0 10 WITHSCORES
    
    Redis为什么每秒支持10w并发
    • 单线程设计,避免线程上下文切换
    • 基于内存操作运算
    • 使用IO多路复用技术实现对多个并发请求的响应
    image-20210426165321396

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