Redis学习笔记-数据类型

2021/11/9 19:40:37

编程Tag： 数据 value 数据类型 Set 存储 key 集合 Redis 笔记

本文主要是介绍Redis学习笔记-数据类型，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

概述

Redis 是一个开源（BSD许可）的，内存中的数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。它支持多种类型的数据结构，如字符串（strings），散列（hashes），列表（lists），集合（sets），有序集合（sorted sets）与范围查询， bitmaps， hyperloglogs 和地理空间（geospatial）索引半径查询。
本文讨论常用的五个数据类型：字符串（strings），散列（hashes），列表（lists），集合（sets），有序集合（sorted sets）。

Redis 自身是一个 Map，其中所有的数据都是采用 key : value 的形式存储
数据类型指的是存储的数据的类型，也就是 value 部分的类型，key 部分永远都是字符串

字符串（strings）

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：key：str
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

存储空间：

key	value
key1	itinfo
key2	redis

string的基本操作

用处	语法
添加/修改数据	set key value
获取数据	get key
删除数据	del key
添加/修改多个数据	mset key1 value1 key2 value2 …(multiple）
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

get 、set
-
mget、mset

不存在的key显示nil
strlen、append

set和mset的底层差异

指令 --------> Redis(t1)
Redis处理数据(t2)
指令 <-------- Redis(t3)

n个数据的情况：
set: n*(t1+t2+t3)
mset: t1+t3+n*t2

set总体时间多：(n-1)*(t1+t3)

扩展操作

用处	语法
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
设置数据具有指定的生命周期	setex key seconds value、psetex key milliseconds value

在这里插入图片描述
上例中设置key-ccie的生命周期为8秒，8秒后ccie被移除

Tips

数据操作成功与否的反馈与数据正常操作之间的差异

表示运行结果是否成功
 (integer) 0 → false 失败
 (integer) 1 → true 成功
表示运行结果值
 (integer) 3 → 3个
 (integer) 1 → 1个

数据未获取到
（nil）等同于null
数据最大存储量512MB
数值最大范围（与java中的long的最大值一致）9223372036854775807

string业务场景

微信投票，每个微信号每 4 小时只能投1票。
可以使用为key设置生命周期，定义微信号为key，value为投票，生命周期为4小时

setex WeiXinID:12384932xx09 14400 No28

企业数据库分表操作是基本操作，使用多张表存储同类型数据，但是对应的**主键 id **必须保证统一性，不能重复。Oracle 数据库具有 sequence 设定，可以解决该问题，但是 MySQL数据库并不具有类似的机制

Redis利用incr key 、incrby key increment 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。

这是因为：

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。

主页高频访问信息显示，例如微博大V主页显示粉丝数与微博数量
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（也可以使用hash）

user: id:3506728370:fans 65535
user: id:3506728370:follow 78

数据库中的热点数据key命名惯例，key 的设置约定
表名：主键名：主键值：字段名
如-order ：id ：390472345 ：name

散列（hashes）

如上的大V主页的例子，使用str数据类型显得太过于笨重，需要对一系列存储的数据进行编组，方便管理。这个时候可以使用Hash散列。

一个存储空间保存多个键值对数据
底层使用哈希表结构

Hash的基本操作

功能	语法
添加/修改数据	hset key field value
添加/修改数据，之前检查是否存在	hsetnx key field value
获取数据	hget key field、hgetall key
删除数据	hdel key field1 [field2]
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
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

在这里插入图片描述

sex存在不能增加

Tips

hash类型下的value只能存储字符串，不允许存储其他数据类型
不存在嵌套现象
如果数据未获取到，对应的值为（nil）
hash类型十分类似对象的数据存储形式，并且可以灵活添加删除对象属性。但hash设计初衷不是为了存储大量对象而设计的，切记不可滥用，更不可以将hash作为对象列表使用
hgetall 操作可以获取全部属性，如果内部field过多，遍历整体数据效率就很会低，有可能成为访问瓶颈
每个 hash 可以存储 2^32 - 1 个键值对

Hash业务场景

电商网站购物车设计与实现

以客户id作为key，每位客户创建一个hash存储结构存储对应的购物车信息
将商品编号作为field1，购买数量作为value进行存储
商品描述：商品ID作为field2，描述信息作为value，可以使用json格式
添加商品：追加全新的field与value
浏览：遍历hash
更改数量：自增/自减，设置value值
删除商品：删除field
清空：删除key

给定数量不同商品的抢购，如销售手机充值卡时对30元、50元、100元商品推出抢购活动，每种商品抢购上限1000张

以商品id作为key
将参与抢购的商品id作为field
将参与抢购的商品数量作为对应的value
抢购时使用降值的方式控制产品数量

列表（lists）

多个数据，有顺序
底层使用双向链表，两边都可以进出
key：value1 value2 value3…

顺序表与链表

顺序表
表头指针—n1—n2—n3—n4
插入n0
表头指针—n0—n1—n2—n3—n4

n0后的每个数据要动一下
寻址快，变化慢

2.链表
表头指针—>n1—>n2—>n3—>n4
插入n0
表头指针–X-->n1—>n2—>n3—>n4 #断开链接
表头指针—>n0,n1—>n2—>n3—>n4 #链接插入的元素
表头指针—>n0—>n1—>n2—>n3—>n4

只需要改变插入元素前后
变化快，寻址慢

list的基本操作

功能	语法
添加/修改数据	lpush key value1 [value2] ……、rpush key value1 [value2] ……
获取数据	lrange key start stop、lindex key index
获取元素数量	llen key
获取并移除数据	lpop key、rpop key
规定时间内获取并移除数据	blpop key1 [key2] timeout、brpop key1 [key2] timeout
规定时间内获取并移除数据放入目标队列	brpoplpush source destination timeout
移除指定数据	lrem key count value

在这里插入图片描述

blpop key timeout

list01已经没有数据的情况下，最后一个10秒内push数据后可以取出。
辅助：
lrem

Tips

list中的数据都是string类型，最多2^32- 1 个元素 (4294967295)
list具有索引的概念，操作数据时通常以队列或栈的形式进行操作
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

list应用场景

个人用户的关注列表需要按照用户的关注时间顺序进行展示，粉丝列表需要将最近关注的粉丝列在前
企业运营过程中，如何保障多台服务器操作日志的统一按时间顺序输出？
将logs发到同一Redis服务

集合（sets）

不重复的大量数据
与hash存储结构完全相同，仅存储field键，不存储值（nil），并且值是不允许重复的

set的基本操作

功能	语法
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
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]

在这里插入图片描述
注意是members，不是member

在这里插入图片描述

srandmembers取出后原set不变
spop取出后原set该元素被弹出

set的扩展操作

集合计算
交：A∩B
在这里插入图片描述

并：A∪B
在这里插入图片描述
差：A-B

功能	语法
求两个集合的交集	sinter key1 [key2]
求两个集合的并集	sunion key1 [key2]
求两个集合的差集	sdiff key1 [key2]
求两个集合的交集并存储到指定集合中	sinterstore destination key1 [key2]
求两个集合的并集并存储到指定集合中	sunionstore destination key1 [key2]
求两个集合的差集并存储到指定集合中	sdiffstore destination key1 [key2]
将指定数据从源集合中移动到目标集合中	smove source destination member

在这里插入图片描述
注意：集合差有方向性

将set01中的etaon移到set02：

set业务场景

每位员工具有一个或多个角色，如何快速进行业务操作的权限校验？
A员工的Role
统计网站的PV（访问量）,UV（独立访客）,IP（独立IP）

相同IP统计冲突，总数为集群元素数量

有序集合（sorted sets）

数据大量，有排序的要求
新的存储模型，可以保存可排序的数据
zset：set基础上增加可排序值

sorted_set的基本操作

功能	语法
添加数据	zadd key score1 member1 [score2 member2]
获取全部数据	zrange key start stop [WITHSCORES]、zrevrange key start stop [WITHSCORES]
删除数据	zrem key member [member …]
按条件获取数据	zrangebyscore key min max [WITHSCORES] [LIMIT]、zrevrangebyscore key max min [WITHSCORES]
条件删除数据	zremrangebyrank key start stop、zremrangebyscore key min max
获取集合数据总量	zcard key、zcount key min max
集合交、并操作	zinterstore destination numkeys key [key …]、zunionstore destination numkeys key [key …]