Redis五种数据类型及使用场景

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Redis 有 5 种基础数据结构,分别为:string (字符串)、list (列表)、set (集合)、hash (哈希) 和 zset (有序集合)。
Redis 所有的数据结构都是一个key对应一个value,不同类型的数据结构之间的差异就在于value的结构不同,例如string数据类型,他的value就是一个字符串,list数据类型,他的value是一个链表。

01

String

字符串 String 是 Redis 最简单的数据结构,可以存储字符串、整数或者浮点数。最常见的应用场景就是对象缓存,例如缓存用户对象,key是"userInfo"+#{用户ID},value是用户信息对象的JSON字符串。
案例:
key:userInfo123
value:{"gender":1,"nickname":"java程序鱼","userId":123}
Redis五种数据类型及使用场景

Redis String基本操作

127.0.0.1:6379> set name hzy # 设置
OK
127.0.0.1:6379> get name # 获取
"hzy"
127.0.0.1:6379> exists name  # 判断是否存在
(integer) 1
127.0.0.1:6379> del name # 删除
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get key
(nil)
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Redis String批量操作

可以批量对多个字符串进行读写,节省网络耗时开销。
127.0.0.1:6379> mset name1 xiaoming name2 xiaohong # 批量设置
OK
127.0.0.1:6379> mget name1 name2 # 批量获取
1) "xiaoming"
2) "xiaohong"
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Redis String计数操作

如果 value 值是一个整数,我们可以对它进行自增长操作。自增长是有范围的,它的范围是 signed long 的最大最小值,超过了这个值,Redis 会报错。
127.0.0.1:6379> incr likenum # 自增1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get likenum
"1"
127.0.0.1:6379> decr likenum # 减1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> get number
"0"
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Redis String过期操作

127.0.0.1:6379> expire name 60 # 设置超时时间
(integer) 1
127.0.0.1:6379> setex name 60 value # 等价于 setex + expire
OK
127.0.0.1:6379> ttl key # 查看数据还有多久过期
(integer) 11
字符串是由多个字节组成,每个字节又是由 8 个 bit 组成
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Redis String使用场景

  • 缓存:像我们平时开发,经常会把一个对象转成json字符串,然后放到redis里缓存
  • 计数器:像博客文章的阅读量、评论数、点赞数等等
  • 分布式系统生成自增长ID

02

List

Redis 的列表相当于 Java 语言里面的 LinkedList。
LinkedList优点:插入性能高,不管是从末尾插入还是中间插入
LinkedList缺点:随机读性能差,例如LinkedList.get(10),这种操作,性能就很低,因为他需要遍历这个链表,从头开始遍历这个链表,直到找到index = 10的这个元素为止。
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Redis List 数据类型如何实现队列?

右边进左边出
127.0.0.1:6379> rpush apps qq # 将元素插入到列表的尾部(最右边)
(integer) 1
127.0.0.1:6379> rpush apps wechat taobao # 将多个元素插入到列表的尾部(最右边)
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lpop apps # 移除并返回列表的第一个元素(最左边)
"qq"
127.0.0.1:6379> lrange apps 0 1 # 返回列表中指定区间内的元素,0表示第一个,1表示第二个,-1表示最后一个
1) "wechat"
2) "taobao"
127.0.0.1:6379> lrange apps 0 -1 # -1表示倒数第一
1) "wechat"
2) "taobao"
注意: 当列表弹出了最后一个元素之后,该数据结构自动被删除,内存被回收 
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Redis List 数据类型如何实现栈?

先进先出,右边进右边出
127.0.0.1:6379> rpush apps qq wechat taobao
(integer) 3
127.0.0.1:6379> rpop apps # 移除列表的最后一个元素,返回值为移除的元素
"taobao"
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Redis List 使用场景

  • 异步队列
  • 任务轮询(RPOPLPUSH)
  • 文章列表(lrange key 0 9)

03

Hash

Redis的Hash结构相当于Java语言的HashMap,内部实现结构上与JDK1.7的HashMap一致,底层通过数据+链表实现。
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Redis Hash 常用命令

127.0.0.1:6379> hmset userInfo name "hzy" age "24" sex "1"
OK
127.0.0.1:6379> hexists userInfo name # 相当于HashMap的containsKey()
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget userInfo name # 相当于HashMap的get()
"hzy"
127.0.0.1:6379> hget userInfo age
"24"
127.0.0.1:6379> hgetall userInfo # 数据量大时,谨慎使用!获取在哈希表中指定 key 的所有字段和值
1) "name"
2) "hzy"
3) "age"
4) "24"
5) "sex"
6) "1"
127.0.0.1:6379> hkeys userInfo # 数据量大时,谨慎使用!获取 key 列表
1) "name"
2) "age"
3) "sex"
127.0.0.1:6379> hvals userInfo # 获取 value 列表
1) "hzy"
2) "24"
3) "1"
127.0.0.1:6379> hset userInfo name "test" # 修改某个字段对应的值
127.0.0.1:6379> hget userInfo name
"test"
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Redis Hash 使用场景

  • 记录整个博客的访问人数(数据量大会考虑HyperLogLog,但是这个数据结构存在很小的误差,如果不能接受误差,可以考虑别的方案)

  • 记录博客中某个博主的主页访问量、博主的姓名、联系方式、住址

04

Set

Redis的set集合相当于Java的HashSet。Redis 中的 set 类型是一种无序集合,集合中的元素没有先后顺序。
补充:HashSet就是基于HashMap来实现的,HashSet,他其实就是说一个集合,里面的元素是无序的,他里面的元素不能重复的,HashMap的key是无顺序的,你插入进去的顺序,跟你迭代遍历的顺序是不一样的,而且HashMap的key是没有重复的,HashSet直接基于HashMap实现的。
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Redis Set 常用命令

127.0.0.1:6379> sadd apps wechat qq # 添加元素
(integer) 2
127.0.0.1:6379> sadd apps qq # 重复
(integer) 0
127.0.0.1:6379> smembers apps # 注意:查询顺序和插入的并不一致,因为 set 是无序的
1) "qq"
2) "wechat"
127.0.0.1:6379> scard apps # 获取长度
(integer) 2
127.0.0.1:6379> sismember apps qq # 谨慎使用!检查某个元素是否存在set中,只能接收单个元素
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd apps2 wechat qq
(integer) 2
127.0.0.1:6379> sinterstore apps apps apps2 # 获取 apps 和 apps 的交集并存放在 apps3 中
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers app3
1) "qq"
2) "wechat"
注意: 当集合中最后一个元素移除之后,数据结构自动删除,内存被回收 
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Redis Set 使用场景

  • 微博抽奖:如果数据量不是特别大的时候,可以使用spop(移除并返回集合中的一个随机元素)或srandmember(返回集合中一个或多个随机数)
  • QQ标签:一个用户多个便签
  • 共同关注(交集)
  • 共同好友(交集)

05

sorted set

sorted set 有序集合,sorted set 增加了一个权重参数 score,使得集合中的元素能够按 score 进行有序排列,还可以通过 score 的范围来获取元素的列表。使得它类似于Java的TreeSet和HashMap的结合体。
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Sorted set 常用命令

127.0.0.1:6379> zadd apps 3.0 qq # 添加元素到 sorted set 中,3.0是score的值
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd apps 2.0 wechat 1.0 aliyun # 一次添加多个元素
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zcard apps # 查看 sorted set 中的元素数量
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zscore apps wechat # 查看某个 value 的权重
"2.0"
127.0.0.1:6379> zrange apps 0 -1 # 通过索引区间返回有序集合指定区间内的成员,0 -1 表示输出所有元素
1) "aliyun"
2) "wechat"
3) "qq"
127.0.0.1:6379> zrange apps 0 1 # 通过索引区间返回有序集合指定区间内的成员
1) "aliyun"
2) "wechat"
127.0.0.1:6379> zrevrange apps 0 1 # 相当于zrange的反转
1) "qq"
2) "wechat"
注意: sorted set 中最后一个 value 被移除后,数据结构自动删除,内存被回收 
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Sorted set 使用场景

  • 排行榜
  • 订单支付超时(下单时插入,member为订单号,score为订单超时时间戳,然后写个定时任务每隔一段时间执行zrange)

原文始发于微信公众号(Java程序鱼):Redis五种数据类型及使用场景