个人随笔
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一、Redis的数据结构以及相关应用场景
2020-12-07 22:52:16

Redis有如下五种最常使用的数据结构：字符串string、哈希hash、列表list、集合set、有序集合

一、String结构

1、字符串常用操作

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

2、原子加减

  1. INCR  key             //将key中储存的数字值加1
  2. DECR  key             //将key中储存的数字值减1
  3. INCRBY  key  increment         //将key所储存的值加上increment
  4. DECRBY  key  decrement     //将key所储存的值减去decrement

3、应用场景

单值缓存

  1. SET  key  value     
  2. 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
  3. MGET  user:1:name   user:1:balance

分布式锁

  1. SETNX  product:10001  true         //返回1代表获取锁成功
  1. SETNX  product:10001  true         //返回0代表获取锁失败
  2. 。。。执行业务操作
  3. DEL  product:10001            //执行完业务释放锁
  1. SET product:10001 true  ex  10  nx    //设置过期时间，防止程序意外终止导致死锁

计数器

  1. INCR article:readcount:{文章id}      
  2. GET article:readcount:{文章id}

Web集群session共享

  1. spring session + redis实现session共享

分布式系统全局序列号

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

二、Hash结构

1、Hash常用操作

  1. HSET  key  field  value             //存储一个哈希表key的键值
  2. HSETNX  key  field  value         //存储一个不存在的哈希表key的键值
  3. HMSET  key  field  value [field value ...]     //在一个哈希表key中存储多个键值对
  4. HGET  key  field                 //获取哈希表key对应的field键值
  5. HMGET  key  field  [field ...]         //批量获取哈希表key中多个field键值
  6. HDEL  key  field  [field ...]         //删除哈希表key中的field键值
  7. HLEN  key                //返回哈希表key中field的数量
  8. HGETALL  key                //返回哈希表key中所有的键值
  10. HINCRBY  key  field  increment         //为哈希表key中field键的值加上增量increment

2、Hash应用场景

对象缓存

  1. HMSET  user  {userId}:name  zhuge {userId}:balance  1888
  2. HMSET  user  1:name  zhuge 1:balance  1888
  3. HMGET  user  1:name  1:balance

电商购物车

1）以用户id为key
2）商品id为field
3）商品数量为value

购物车操作

  1. 添加商品hset cart:1001 10088 1
  2. 增加数量hincrby cart:1001 10088 1
  3. 商品总数hlen cart:1001
  4. 删除商品hdel cart:1001 10088
  5. 获取购物车所有商品hgetall cart:1001

3、Hash结构优缺点

优点

1）同类数据归类整合储存，方便数据管理
2）相比string操作消耗内存与cpu更小
3）相比string储存更节省空间

缺点

1）过期功能不能使用在field上，只能用在key上
2）Redis集群架构下不适合大规模使用

三、List结构

1、List常用操作

  1. LPUSH  key  value [value ...]         //将一个或多个值value插入到key列表的表头(最左边)
  2. RPUSH  key  value [value ...]         //将一个或多个值value插入到key列表的表尾(最右边)
  3. LPOP  key            //移除并返回key列表的头元素
  4. RPOP  key            //移除并返回key列表的尾元素
  5. 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
  7. 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
  8. 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

2、应用场景

常用数据结构

  1. Stack(栈) = LPUSH + LPOP  FILO
  2. Queue(队列）= LPUSH + RPOP
  3. Blocking MQ(阻塞队列）= LPUSH + BRPOP

微博和微信公众号引流
List的LRANGE就可以获取最新的热点数据

四、Set结构

1、Set常用操作

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

2、Set运算操作

  1. SINTER  key  [key ...]                 //交集运算
  2. SINTERSTORE  destination  key  [key ..]        //将交集结果存入新集合destination中
  3. SUNION  key  [key ..]                 //并集运算
  4. SUNIONSTORE  destination  key  [key ...]        //将并集结果存入新集合destination中
  5. SDIFF  key  [key ...]                 //差集运算
  6. SDIFFSTORE  destination  key  [key ...]        //将差集结果存入新集合destination中

3、Set应用场景

微信抽奖小程序

  1. 1）点击参与抽奖加入集合
  2. SADD key {userlD}
  3. 2）查看参与抽奖所有用户
  4. SMEMBERS key      
  5. 3）抽取count名中奖者
  6. SRANDMEMBER key [count] / SPOP key [count]

微信微博点赞，收藏，标签

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

集合操作

  1. SINTER set1 set2 set3  { c }
  2. SUNION set1 set2 set3  { a,b,c,d,e }
  3. SDIFF set1 set2 set3  { a }

集合操作实现微博微信关注模型
1) 诸葛老师关注的人:
zhugeSet-> {yangguo, sima, luban}
2) 杨过老师关注的人:
yangguoSet—> {zhuge, sima, luban,guojia}
3) 司马老师关注的人:
simaSet-> {zhuge, yangguo, guojia, luban, xunyu)
4) 我和杨过老师共同关注:
SINTER zhugeSet yangguoSet—> {sima, luban}
5) 我关注的人也关注他(杨过老师):
SISMEMBER simaSet yangguo
SISMEMBER lubanSet yangguo
6) 我可能认识的人:
SDIFF yangguoSet zhugeSet->(zhuge, guojia}

集合操作实现电商商品筛选

  1. SADD  brand:huawei  P30
  2. SADD  brand:xiaomi  mi-6X
  3. SADD  brand:iPhone iphone8
  4. SADD os:android  P30  mi-6X
  5. SADD cpu:brand:intel  P30  mi-6X
  6. SADD ram:8G  P30  mi-6X  iphone8
  8. SINTER  os:android  cpu:brand:intel  ram:8G   {P30，mi-6X}

五、ZSet有序集合结构

1、ZSet常用操作

  1. ZADD key score member [[score member]…]    //往有序集合key中加入带分值元素
  2. ZREM key member [member …]        //从有序集合key中删除元素
  3. ZSCORE key member             //返回有序集合key中元素member的分值
  4. ZINCRBY key increment member        //为有序集合key中元素member的分值加上increment 
  5. ZCARD key                //返回有序集合key中元素个数
  6. 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
  7. 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

更多命令见下图：

2、Zset集合操作

  1. ZUNIONSTORE destkey numkeys key [key ...]     //并集计算
  2. ZINTERSTORE destkey numkeys key [key …]    //交集计算

3、ZSet应用场景

Zset集合操作实现排行榜

1）点击新闻
ZINCRBY hotNews:20190819 1 守护香港
2）展示当日排行前十
ZREVRANGE hotNews:20190819 0 10 WITHSCORES
3）七日搜索榜单计算
ZUNIONSTORE hotNews:20190813-20190819 7
hotNews:20190813 hotNews:20190814… hotNews:20190819
4）展示七日排行前十
ZREVRANGE hotNews:20190813-20190819 0 10 WITHSCORES

六、Redis更多应用场景

  • 微博、微信、陌陌<附近的人>
  • 微信<摇一摇><抢红包>
  • 滴滴打车、摩拜单车<附近的车>
  • 美团和饿了么<附近的餐馆>
  • 搜索自动补全
  • 布隆过滤器
    。。。
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啊！这个可能是世界上最丑的留言输入框功能~


当然，也是最丑的留言列表

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