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Redis數(shù)據(jù)類型及使用場景
Redis相比其它的KV數(shù)據(jù)庫,其一大特點是支持豐富的數(shù)據(jù)類型。它一共支持5種數(shù)據(jù)類型,下面逐一介紹這5種數(shù)據(jù)類型及其使用場景和內(nèi)部實現(xiàn)方式。
string
簡介: string 類型是 Redis 中最基本的數(shù)據(jù)類型,最常用的數(shù)據(jù)類型,甚至被很多玩家當成 redis 唯一的數(shù)據(jù)類型去使用。string 類型在 redis 中是二進制安全(binary safe)的,這意味著 string 值關(guān)心二進制的字符串,不關(guān)心具體格式,你可以用它存儲 json 格式或 JPEG 圖片格式的字符串。
獲取字符串長度
往字符串a(chǎn)ppend內(nèi)容
設置和獲取字符串的某一段內(nèi)容
設置及獲取字符串的某一位(bit)
批量設置一系列字符串的內(nèi)容
常用命令: set,get,decr,incr,mget 等。
應用場景:
(1) 存儲 MySQL 中某個字段的值
把 key 設計為 表名:主鍵名:主鍵值:字段名
(2) 存儲對象
string 類型支持任何格式的字符串,應用最多的就是存儲 json 或其他對象格式化的字符串。(這種場景下推薦使用 hash 數(shù)據(jù)類型)
set user:id:1 '[{"id":1,"name":"zj","email":"156577812@qq.com"},{"id":1,"name":"zj","email":"156577812@qq.com"}]'
(3) 生成自增 id
當 redis 的 string 類型的值為整數(shù)形式時,redis 可以把它當做是整數(shù)一樣進行自增(incr)自減(decr)操作。由于 redis 所有的操作都是原子性的,所以不必擔心多客戶端連接時可能出現(xiàn)的事務問題。
Hash
簡介:Hash存的是字符串和字符串值之間的映射。Hash將對象的各個屬性存入Map里,可以只讀取/更新對象的某些屬性。這樣有些屬性超長就讓它一邊呆著不動,另外不同的模塊可以只更新自己關(guān)心的屬性而不會互相并發(fā)導致覆蓋沖突。
常用命令:hget,hset,hgetall 等。
應用場景:
存放結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),比如用戶信息。在Memcached或CKV中,對于用戶信息比如用戶的昵稱、年齡、性別、積分等,我們需要先序列化后存儲為一個字符串的值,這時候在需要修改其中某一項時,通常需要將所有值取出反序列化后,修改某一項的值,再序列化存儲回去。這樣不僅增大了開銷,也不適用于一些可能并發(fā)操作的場合(比如兩個并發(fā)的操作都需要修改積分)。而Redis的Hash結(jié)構(gòu)可以使你像在數(shù)據(jù)庫中Update一個屬性一樣只修改某一項屬性值。如下圖:
Key是用戶ID, value是一個Map,這個Map的key是成員的屬性名,value是屬性值,這樣對數(shù)據(jù)的修改和存取都可以直接通過其內(nèi)部Map的Key(Redis里稱內(nèi)部Map的key為field), 也就是通過key(用戶ID) + field(屬性標簽) 就可以操作對應屬性數(shù)據(jù)了,既不需要重復存儲數(shù)據(jù),也不會帶來序列化和并發(fā)修改控制的問題。
不過這里需要注意,Redis提供了接口(hgetall)可以直接取到全部的屬性數(shù)據(jù),但是如果內(nèi)部Map的成員很多,那么涉及到遍歷整個內(nèi)部Map的操作,由于Redis單線程模型的緣故,這個遍歷操作可能會比較耗時,而對其它客戶端的請求完全不響應,這點需要格外注意。
可用來建索引。比如User對象,除了id有時還要按name來查詢,可以建一個Key為user:name:id的Hash,在插入User對象時(set user:101{“id”:101,“name”:“calvin”}), 順便往這個hash插入一條(hset user:name:id calvin 101),這時calvin作為hash里的一個key,值為101。按name查詢的時候,用hgetuser:name:id calvin 就能從名為calvin的key里取出id。假如需要使用多種索引來查找某條數(shù)據(jù)時可以使用,一個hash key搞定,避免使用多個string key存放索引值。
HINCRBY同樣可用于實現(xiàn)idmaker。相對string類型的idmaker每一個類型需要一個key,hash類型的用一個key即可。
hash數(shù)據(jù)類型在存儲上述類型的數(shù)據(jù)時具有比 string 類型更靈活、更快的優(yōu)勢,具體的說,使用 string 類型存儲,必然需要轉(zhuǎn)換和解析 json 格式的字符串,即便不需要轉(zhuǎn)換,在內(nèi)存開銷方面,還是 hash 占優(yōu)勢。
實現(xiàn)方式:
Redis Hash對應Value內(nèi)部實際就是一個HashMap,這里會有2種不同實現(xiàn),這個Hash的成員比較少時Redis為了節(jié)省內(nèi)存會采用類似一維數(shù)組的方式來緊湊存儲,而不會采用真正的HashMap結(jié)構(gòu),對應的value redisObject的encoding為zipmap,當成員數(shù)量增大時會自動轉(zhuǎn)成真正的HashMap,此時encoding為ht。
List
簡介:
list 是按照插入順序排序的字符串鏈表,可以在頭部和尾部插入新的元素(雙向鏈表實現(xiàn),兩端添加元素的時間復雜度為 O(1))。插入元素時,如果 key 不存在,redis 會為該 key 創(chuàng)建一個新的鏈表,如果鏈表中所有的元素都被移除,該 key 也會從 redis 中移除。
常用命令:lpush,rpush,lpop,rpop,lrange等。
應用場景:
各種列表,比如twitter的關(guān)注列表、粉絲列表等,最新消息排行、每篇文章的評論等也可以用Redis的list結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。
消息隊列,可以利用Lists的PUSH操作,將任務存在Lists中,然后工作線程再用POP操作將任務取出執(zhí)行。這里的消息隊列并沒有ack機制,如果消費者把任務給Pop走了又沒處理完就死機了怎么辦?解決方法之一是加多一個sorted set,分發(fā)的時候同時發(fā)到list與sorted set,以分發(fā)時間為score,用戶把任務做完了之后要用ZREM消掉sorted set里的job,并且定時從sorted set中取出超時沒有完成的任務,重新放回list。另一個做法是為每個worker多加一個的list,彈出任務時改用RPopLPush,將job同時放到worker自己的list中,完成時用LREM消掉。如果集群管理(如zookeeper)發(fā)現(xiàn)worker已經(jīng)掛掉,就將worker的list內(nèi)容重新放回主list。
利用LRANGE可以很方便的實現(xiàn)list內(nèi)容分頁的功能。
取最新N個數(shù)據(jù)的操作:LPUSH用來插入一個內(nèi)容ID,作為關(guān)鍵字存儲在列表頭部。LTRIM用來限制列表中的項目數(shù)最多為5000。如果用戶需要的檢索的數(shù)據(jù)量超越這個緩存容量,這時才需要把請求發(fā)送到數(shù)據(jù)庫。
實現(xiàn)方式:
Redis list的實現(xiàn)為一個雙向鏈表,即可以支持反向查找和遍歷,更方便操作,不過帶來了部分額外的內(nèi)存開銷,Redis內(nèi)部的很多實現(xiàn),包括發(fā)送緩沖隊列等也都是用的這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
Set
簡介:是一種無序的集合,集合中的元素沒有先后順序,不重復。將重復的元素放入Set會自動去重。
常用命令:
sadd,spop,smembers,sunion等。
應用場景:
某些需要去重的列表,并且set提供了判斷某個成員是否在一個set集合內(nèi)的重要接口,這個也是list所不能提供的。
可以存儲一些集合性的數(shù)據(jù),比如在微博應用中,可以將一個用戶所有的關(guān)注人存在一個集合中,將其所有粉絲存在一個集合。Redis還為集合提供了求交集、并集、差集等操作,可以非常方便的實現(xiàn)如共同關(guān)注、共同喜好、二度好友等功能,對上面的所有集合操作,你還可以使用不同的命令選擇將結(jié)果返回給客戶端還是存集到一個新的集合中。又比如QQ有一個社交功能叫做“好友標簽”,大家可以給你的好友貼標簽,比如“大美女”、“土豪”、“歐巴”等等,這里也可以把每一個用戶的標簽都存儲在一個集合之中。
想要知道某些特定的注冊用戶或IP地址,他們到底有多少訪問了某個頁面,可以這樣實現(xiàn):SADD page:day1:
實現(xiàn)方式:
set 的內(nèi)部實現(xiàn)是一個 value永遠為null的HashMap,實際就是通過計算hash的方式來快速排重的,這也是set能提供判斷一個成員是否在集合內(nèi)的原因。
Sorted Set
簡介:有序集合,相比set,元素放入集合時還要提供該元素的分數(shù),可根據(jù)分數(shù)自動排序。
常用命令:
zadd,zrange,zrem,zcard等
使用場景:
存放一個有序的并且不重復的集合列表,比如twitter 的public timeline可以以發(fā)表時間作為score來存儲,這樣獲取時就是自動按時間排好序的。
可以做帶權(quán)重的隊列,比如普通消息的score為1,重要消息的score為2,然后工作線程可以選擇按score的倒序來獲取工作任務。讓重要的任務優(yōu)先執(zhí)行。
過期項目處理:使用unix時間作為關(guān)鍵字,用來保持列表能夠按時間排序。對current_time和time_to_live進行檢索,完成查找過期項目的艱巨任務。另一項后臺任務使用ZRANGE…WITHSCORES進行查詢,刪除過期的條目。
實現(xiàn)方式:
Redis sorted set的內(nèi)部使用HashMap和跳躍表(SkipList)來保證數(shù)據(jù)的存儲和有序,HashMap里放的是成員到score的映射,而跳躍表里存放的是所有的成員,排序依據(jù)是HashMap里存的score,使用跳躍表的結(jié)構(gòu)可以獲得比較高的查找效率,并且在實現(xiàn)上比較簡單。
到此,關(guān)于“Redis數(shù)據(jù)類型及使用場景有哪些”的學習就結(jié)束了,希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習,快去試試吧!若想繼續(xù)學習更多相關(guān)知識,請繼續(xù)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站,小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬嵱玫奈恼拢?/p>
當前名稱:Redis數(shù)據(jù)類型及使用場景有哪些
新聞來源:http://weahome.cn/article/iijjis.html