Redis 数据结构

喜欢ヅ旅行 2024-03-25 23:32 100阅读 0赞

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*  Redis 数据结构
 *   *  一、String类型
     *   *   *  String数据类型的使用场景
             *  key 的设置约定
     *  二、Hash数据类型
     *   *   *  string存储对象（json）与hash存储对象的区别
     *  三、list 类型
     *  四、set 类型
     *   *   *  set数据交并差操作
             *  set 类型数据操作的注意事项
     *  六、sorted\_set 类型

## Redis 数据结构 ##

Redis支持以下5种数据类型：

*  `string`（**字符串**）
 *  `hash`（**哈希**）
 *  `list`（**列表**）
 *  `set`（**集合**）
 *  `zset`（**有序集合**）

### 一、String类型 ###

**String数据类型的说明：**

*  存储的数据：单个数据，最简单的数据存储类型，也是最常用的数据存储类型
 *  存储数据的格式：一个存储空间保存一个数据
 *  存储内容：通常使用字符串，如果字符串以整数的形式展示，可以作为数字操作使用

**一次性存储单个数据时：**

添加/修改数据 
    set key value
    获取数据 
    get key
    删除数据 
     del key

**一次性存储多个数据时：**  
m是Multiple\[ˈmʌltɪpl\] ——多重

添加/修改多个数据 
     mset key1 value1 key2 value2 …
     获取多个数据 
     mget key1 key2 …
     获取数据字符个数（字符串长度）
     strlen key
     追加信息到原始信息后部（如果原始信息存在就追加，否则新建） 
     append key value

**数值增减操作：**

设置数值数据增加指定范围的值 
    incr key  
    incrby key increment  
    incrbyfloat key increment 
    设置数值数据减少指定范围的值 
     decr key  
     decrby key increment

*  string在redis内部存储默认就是一个字符串，当遇到增减类操作incr，decr时会转成数值型进行计算。
 *  redis所有的操作都是原子性的，采用单线程处理所有业务，命令是一个一个执行的，因此无需考虑并发 带来的数据影响。
 *  注意：按数值进行操作的数据，如果原始数据不能转成数值，或超越了redis 数值上限范围，将报错。  
    9223372036854775807（java中long型数据最大值，Long.MAX\_VALUE）

> Tips 1：  
> redis用于控制数据库表主键id，为数据库表主键提供生成策略，保障数据库表的主键唯一性  
> 此方案适用于所有数据库，且支持数据库集群

**数据时效性设置：**

设置数据具有指定的生命周期 
     setex key seconds value  //设置多少秒
     psetex key milliseconds value //设置多少毫秒

> redis 控制数据的生命周期，通过数据是否失效控制业务行为，适用于所有具有时效性限定控制的操作

**string 类型数据操作的注意事项**

*  数据操作不成功的反馈与数据正常操作之间的差异  
    ① 表示运行结果是否成功
    
     *  (integer) 0 → false 失败
     *  (integer) 1 → true 成功
    
    ② 表示运行结果值
    
     *  (integer) 3 → 3 3个
     *  (integer) 1 → 1 1个
 *  数据未获取到
    
     *  （nil）等同于null
 *  数据最大存储量  
    512MB
 *  数值计算最大范围（java中的long的最大值）  
    9223372036854775807

##### String数据类型的使用场景 #####

**业务场景：**  
主页高频访问信息显示控制，例如新浪微博大V主页显示粉丝数与微博数量  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA4MDI3Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**解决方案：**  
第一种存储方式：

*  在redis中为大V用户设定用户信息，以用户主键和属性值作为key，后台设定定时刷新策略即可  
    eg: user: id:3506728370:fans → 12210947  
    eg: user: id:3506728370:blogs → 6164  
    eg: user: id:3506728370:focuss → 83

第二种存储方式：

*  在redis中以json格式存储大V用户信息，定时刷新（也可以使用hash类型）  
    eg: user: id:3506728370 → \{“id”:3506728370,“name”:“春晚”,“fans”:12210862,“blogs”:6164, “focus”:83\}

这两种的说明：第一种的话可能对每一个数据来说的话，比较容易进行修改，但是对于第二种的话可能你需要取出来再进行修改

##### key 的设置约定 #####

数据库中的热点数据key命名惯例  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA4MDI3Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

### 二、Hash数据类型 ###

*  新的存储需求：对一系列存储的数据进行编组，方便管理，典型应用存储对象信息
 *  需要的存储结构：一个存储空间保存多个键值对数据
 *  hash类型：底层使用哈希表结构实现数据存储

**一次性操作一个数据**

添加/修改数据 
     hset key field value
     获取数据 
     hget key field 
     hgetall key
     删除数据 
     hdel key field1 [field2]

**一次性操作多个数据**

添加/修改多个数据 
    hmset key field1 value1 field2 value2 … 
    获取多个数据 
    hmget key field1 field2 … 
    获取哈希表中字段的数量 
     hlen key
    获取哈希表中是否存在指定的字段 
     hexists key field

**hash 类型数据扩展操作**

获取哈希表中所有的字段名或字段值 
     hkeys key 
     hvals key
     设置指定字段的数值数据增加指定范围的值 
      hincrby key field increment 
     hincrbyfloat key field increment

##### string存储对象（json）与hash存储对象的区别 #####

### 三、list 类型 ###

*  数据存储需求：存储多个数据，并对数据`进入存储空间的顺序进行区分`
 *  需要的存储结构：一个存储空间保存多个数据，且通过数据可以体现进入顺序
 *  list类型：保存多个数据，底层使用双向链表存储结构实现

**list 类型数据基本操作**

添加/修改数据 
     lpush key value1 [value2] ……//l-left左边进
     rpush key value1 [value2] ……//r-right右边进
    获取数据 
    lrange key start stop //lrange list1 0 2 (02表示的是索引，获取下标0到2的值 -1负数的话是从后往前读)
    lindex key index 
    llen key
    获取并移除数据 
     lpop key
     rpop key

**list 类型数据扩展操作**

规定时间内获取并移除数据 blpop list1 10  在10秒内有数据直接拿，没有的话就等10秒
     blpop key1 [key2] timeout 
     brpop key1 [key2] timeout 
     brpoplpush source destination timeout

**移除指定数据**

lrem key count value

**list 类型数据操作注意事项**

*  list中保存的数据都是string类型的，数据总容量是有限的，最多232 - 1 个元素 (4294967295)。
 *  list具有索引的概念，但是操作数据时通常以队列的形式进行入队出队操作，或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
 *  list可以对数据进行分页操作，通常第一页的信息来自于list，第2页及更多的信息通过数据库的形式加载

### 四、set 类型 ###

*  新的存储需求：存储大量的数据，在查询方面提供更高的效率
 *  需要的存储结构：能够保存大量的数据，高效的内部存储机制，便于查询
 *  set类型：与hash存储结构完全相同，仅存储键，`不存储值（nil），并且值是不允许重复的`  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA4MDI3Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
    **set 类型数据的基本操作**

添加数据 
     sadd key member1 [member2]
    获取全部数据 
    smembers key 
    删除数据 
     srem key member1 [member2] 
    获取集合数据总量 
     scard key 
    判断集合中是否包含指定数据  
    sismember key member

**set 类型数据的扩展操作**

**业务场景**  
每位用户首次使用今日头条时会设置3项爱好的内容，但是后期为了增加用户的活跃度、兴趣点，必须让用户 对其他信息类别逐渐产生兴趣，增加客户留存度，如何实现？

**业务分析**

*  系统分析出各个分类的最新或最热点信息条目并组织成set集合
 *  随机挑选其中部分信息
 *  配合用户关注信息分类中的热点信息组织成展示的全信息集合

随机获取集合中指定数量的数据 
    srandmember key [count] 
    随机获取集合中的某个数据并将该数据移出集合 
    spop key [count]

> Tips 8： redis 应用于随机推荐类信息检索，例如热点歌单推荐，热点新闻推荐，热卖旅游线路，应用APP推荐， 大V推荐等

##### set数据交并差操作 #####

共同好友

求两个集合的交、并、差集 
    sinter key1 [key2]  //交
    sunion key1 [key2]  //并
    sdiff key1 [key2] 	//差
    求两个集合的交、并、差集并存储到指定集合中 
    sinterstore destination key1 [key2]  
    sunionstore destination key1 [key2]  
    sdiffstore destination key1 [key2] 
    将指定数据从原始集合中移动到目标集合中 
    smove source destination member

*  redis 应用于同类信息的关联搜索，二度关联搜索，深度关联搜索
 *  显示共同关注（一度）
 *  显示共同好友（一度）
 *  由用户A出发，获取到好友用户B的好友信息列表（一度）
 *  由用户A出发，获取到好友用户B的购物清单列表（二度）
 *  由用户A出发，获取到好友用户B的游戏充值列表（二度）

##### set 类型数据操作的注意事项 #####

*  set 类型不允许数据重复，如果添加的数据在 set 中已经存在，将只保留一份
 *  set 虽然与hash的存储结构相同，但是无法启用hash中存储值的空间

### 六、sorted\_set 类型 ###

*  新的存储需求：数据排序有利于数据的有效展示，需要提供一种可以`根据自身特征进行排序的方式`
 *  需要的存储结构：新的存储模型，可以保存可排序的数据
 *  sorted\_set类型：在set的存储结构基础上添加可排序字段

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