Redis不同數(shù)據(jù)類(lèi)型使用場(chǎng)景代碼實(shí)例

Redis支持五種數(shù)據(jù)類(lèi)型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset（sorted set：有序集合）。

Redis列表命令

參考：http://www.redis.net.cn/tutorial/3501.html

使用場(chǎng)景

String

String數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)單的key-value類(lèi)型，value其實(shí)不僅可以是String，也可以是數(shù)字。
常規(guī)key-value緩存應(yīng)用；

常規(guī)計(jì)數(shù)：微博數(shù)，粉絲數(shù)等。

hash

Redis hash是一個(gè)string類(lèi)型的field和value的映射表，hash特別適合用于存儲(chǔ)對(duì)象。
存儲(chǔ)部分變更的數(shù)據(jù)，如用戶(hù)信息等。

list

list就是鏈表，略有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)的人都應(yīng)該能理解其結(jié)構(gòu)。使用Lists結(jié)構(gòu)，我們可以輕松地實(shí)現(xiàn)最新消息排行等功能。List的另一個(gè)應(yīng)用就是消息隊(duì)列，可以利用List的PUSH操作，將任務(wù)存在List中，然后工作線程再用POP操作將任務(wù)取出進(jìn)行執(zhí)行。Redis還提供了操作List中某一段的api，你可以直接查詢(xún)，刪除List中某一段的元素。

Redis的list是每個(gè)子元素都是String類(lèi)型的雙向鏈表，可以通過(guò)push和pop操作從列表的頭部或者尾部添加或者刪除元素，這樣List即可以作為棧，也可以作為隊(duì)列。

消息隊(duì)列系統(tǒng)

使用list可以構(gòu)建隊(duì)列系統(tǒng)，使用sorted set甚至可以構(gòu)建有優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列系統(tǒng)。
比如：將Redis用作日志收集器
實(shí)際上還是一個(gè)隊(duì)列，多個(gè)端點(diǎn)將日志信息寫(xiě)入Redis，然后一個(gè)worker統(tǒng)一將所有日志寫(xiě)到磁盤(pán)。

取最新N個(gè)數(shù)據(jù)的操作

//把當(dāng)前登錄人添加到鏈表里
ret = r.lpush("login:last_login_times", uid)
//保持鏈表只有N位
ret = redis.ltrim("login:last_login_times", 0, N-1)
//獲得前N個(gè)最新登陸的用戶(hù)Id列表
last_login_list = r.lrange("login:last_login_times", 0, N-1)

比如sina微博:

在Redis中我們的最新微博ID使用了常駐緩存，這是一直更新的。但是做了限制不能超過(guò)5000個(gè)ID，因此獲取ID的函數(shù)會(huì)一直詢(xún)問(wèn)Redis。只有在start/count參數(shù)超出了這個(gè)范圍的時(shí)候，才需要去訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。
系統(tǒng)不會(huì)像傳統(tǒng)方式那樣“刷新”緩存，Redis實(shí)例中的信息永遠(yuǎn)是一致的。SQL數(shù)據(jù)庫(kù)（或是硬盤(pán)上的其他類(lèi)型數(shù)據(jù)庫(kù)）只是在用戶(hù)需要獲取“很遠(yuǎn)”的數(shù)據(jù)時(shí)才會(huì)被觸發(fā)，而主頁(yè)或第一個(gè)評(píng)論頁(yè)是不會(huì)麻煩到硬盤(pán)上的數(shù)據(jù)庫(kù)了。

set

set就是一個(gè)集合，集合的概念就是一堆不重復(fù)值的組合。利用Redis提供的set數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以存儲(chǔ)一些集合性的數(shù)據(jù)。set中的元素是沒(méi)有順序的。

案例：

在微博應(yīng)用中，可以將一個(gè)用戶(hù)所有的關(guān)注人存在一個(gè)集合中，將其所有粉絲存在一個(gè)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(shí)現(xiàn)如共同關(guān)注、共同喜好、二度好友等功能，對(duì)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(hù)端還是存集到一個(gè)新的集合中。

交集，并集，差集

//book表存儲(chǔ)book名稱(chēng)
set book:1:name "The Ruby Programming Language"
set book:2:name "Ruby on rail"
set book:3:name "Programming Erlang"

//tag表使用集合來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，因?yàn)榧仙瞄L(zhǎng)求交集、并集
sadd tag:ruby 1
sadd tag:ruby 2
sadd tag:web 2
sadd tag:erlang 3

//即屬于ruby又屬于web的書(shū)？
inter_list = redis.sinter("tag:web", "tag:ruby")
//即屬于ruby，但不屬于web的書(shū)？
diff_list = redis.sdiff("tag:ruby", "tag:web")
//屬于ruby和屬于web的書(shū)的合集？
union_list = redis.sunion("tag:ruby", "tag:web")

獲取某段時(shí)間所有數(shù)據(jù)去重值

這個(gè)使用Redis的set數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最合適了，只需要不斷地將數(shù)據(jù)往set中扔就行了，set意為集合，所以會(huì)自動(dòng)排重。

sorted set

和set相比，sorted set增加了一個(gè)權(quán)重參數(shù)score，使得集合中的元素能夠按score進(jìn)行有序排列，比如一個(gè)存儲(chǔ)全班同學(xué)成績(jī)的sorted set，其集合value可以是同學(xué)的學(xué)號(hào)，而score就可以是其考試得分，這樣在數(shù)據(jù)插入集合的時(shí)候，就已經(jīng)進(jìn)行了天然的排序。可以用sorted set來(lái)做帶權(quán)重的隊(duì)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(lái)獲取工作任務(wù)。讓重要的任務(wù)優(yōu)先執(zhí)行。

排行榜應(yīng)用，取TOP N操作

這個(gè)需求與上面需求的不同之處在于，前面操作以時(shí)間為權(quán)重，這個(gè)是以某個(gè)條件為權(quán)重，比如按頂?shù)拇螖?shù)排序，這時(shí)候就需要我們的sorted set出馬了，將你要排序的值設(shè)置成sorted set的score，將具體的數(shù)據(jù)設(shè)置成相應(yīng)的value，每次只需要執(zhí)行一條ZADD命令即可。

//將登錄次數(shù)和用戶(hù)統(tǒng)一存儲(chǔ)在一個(gè)sorted set里
zadd login:login_times 5 1
zadd login:login_times 1 2
zadd login:login_times 2 3

//當(dāng)用戶(hù)登錄時(shí)，對(duì)該用戶(hù)的登錄次數(shù)自增1
ret = r.zincrby("login:login_times", 1, uid)
//那么如何獲得登錄次數(shù)最多的用戶(hù)呢，逆序排列取得排名前N的用戶(hù)
ret = r.zrevrange("login:login_times", 0, N-1)

比如在線游戲的排行榜，根據(jù)得分你通常想要：

- 列出前100名高分選手

- 列出某用戶(hù)當(dāng)前的全球排名
這些操作對(duì)于Redis來(lái)說(shuō)小菜一碟，即使你有幾百萬(wàn)個(gè)用戶(hù)，每分鐘都會(huì)有幾百萬(wàn)個(gè)新的得分。
模式是這樣的，每次獲得新得分時(shí)，我們用這樣的代碼：

ZADD leaderboard score> username>

你可能用userID來(lái)取代username，這取決于你是怎么設(shè)計(jì)的。

得到前100名高分用戶(hù)很簡(jiǎn)單：

ZREVRANGE leaderboard 0 99

用戶(hù)的全球排名也相似，只需要：

ZRANK leaderboard username>

需要精準(zhǔn)設(shè)定過(guò)期時(shí)間的應(yīng)用

比如你可以把上面說(shuō)到的sorted set的score值設(shè)置成過(guò)期時(shí)間的時(shí)間戳，那么就可以簡(jiǎn)單地通過(guò)過(guò)期時(shí)間排序，定時(shí)清除過(guò)期數(shù)據(jù)了，不僅是清除Redis中的過(guò)期數(shù)據(jù)，你完全可以把Redis里這個(gè)過(guò)期時(shí)間當(dāng)成是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的索引，用Redis來(lái)找出哪些數(shù)據(jù)需要過(guò)期刪除，然后再精準(zhǔn)地從數(shù)據(jù)庫(kù)中刪除相應(yīng)的記錄。

范圍查找

來(lái)自Redis在Google Group上的一個(gè)問(wèn)題，有一位同學(xué)發(fā)貼求助，說(shuō)要解決如下的一個(gè)問(wèn)題：他有一個(gè)IP范圍對(duì)應(yīng)地址的列表，現(xiàn)在需要給出一個(gè)IP的情況下，迅速的查找到這個(gè)IP在哪個(gè)范圍，也就是要判斷此IP的所有地。這個(gè)問(wèn)題引來(lái)了Redis作者Salvatore Sanfilippo（@antirez）的回答。解答如下：
例如有下面兩個(gè)范圍，10－20和30－40

- A_start 10, A_end 20
- B_start 30, B_end 40

我們將這兩個(gè)范圍的起始位置存在Redis的sorted set數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，基本范圍起始值作為score，范圍名加start和end為其value值：

redis 127.0.0.1:6379> zadd ranges 10 A_start
1
redis 127.0.0.1:6379> zadd ranges 20 A_end
1
redis 127.0.0.1:6379> zadd ranges 30 B_start
1
redis 127.0.0.1:6379> zadd ranges 40 B_end
1

這樣數(shù)據(jù)在插入sorted set后，相當(dāng)于是將這些起始位置按順序排列好了。
現(xiàn)在我需要查找15這個(gè)值在哪一個(gè)范圍中，只需要進(jìn)行如下的zrangbyscore查找：

redis 127.0.0.1:6379> zrangebyscore ranges (15 +inf LIMIT 0 1
1) "A_end"

這個(gè)命令的意思是在Sorted Sets中查找大于15的第一個(gè)值。（+inf在Redis中表示正無(wú)窮大，15前面的括號(hào)表示>15而非>=15）
查找的結(jié)果是A_end，由于所有值是按順序排列的，所以可以判定15是在A_start到A_end區(qū)間上，也就是說(shuō)15是在A這個(gè)范圍里。至此大功告成。
當(dāng)然，如果你查找到的是一個(gè)start，比如咱們用25，執(zhí)行下面的命令:

redis 127.0.0.1:6379> zrangebyscore ranges (25 +inf LIMIT 0 1
1) "B_start"

返回結(jié)果表明其下一個(gè)節(jié)點(diǎn)是一個(gè)start節(jié)點(diǎn)，也就是說(shuō)25這個(gè)值不處在任何start和end之間，不屬于任何范圍。
當(dāng)然，這個(gè)例子僅適用于類(lèi)似上面的IP范圍查找的案例，因?yàn)檫@些值范圍之間沒(méi)有重合。如果是有重合的情況，這個(gè)問(wèn)題本身也就變成了一個(gè)一對(duì)多的問(wèn)題。

Pub/Sub

Pub/Sub 從字面上理解就是發(fā)布（Publish）與訂閱（Subscribe），在Redis中，你可以設(shè)定對(duì)某一個(gè)key值進(jìn)行消息發(fā)布及消息訂閱，當(dāng)一個(gè)key值上進(jìn)行了消息發(fā)布后，所有訂閱它的客戶(hù)端都會(huì)收到相應(yīng)的消息。這一功能最明顯的用法就是用作實(shí)時(shí)消息系統(tǒng)，比如普通的即時(shí)聊天，群聊等功能。

使用場(chǎng)景

Pub/Sub構(gòu)建實(shí)時(shí)消息系統(tǒng)

Redis的Pub/Sub系統(tǒng)可以構(gòu)建實(shí)時(shí)的消息系統(tǒng)

比如很多用Pub/Sub構(gòu)建的實(shí)時(shí)聊天系統(tǒng)的例子。

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