redis5种数据结构讲解及使用场景

男娘i 2022-05-14 04:43 269阅读 0赞

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redis提供了5中数据结构，理解每种数据结构的特点对于redis开发运维非常重要。

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> ## 一、字符串 ##

字符串类型是redis最基础的数据结构，首先键是字符串类型，而且其他几种结构都是在字符串类型基础上构建的，
    所以字符串类型能为其他四种数据结构的学习尊定基础。
    字符串类型实际上可以是字符串
    （简单的字符串、复杂的字符串（xml、json）、数字（整数、浮点数）、二进制（图片、音频、视频）），
    但最大不能超过512M。

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## 使用场景： ##

缓存功能：字符串最经典的使用场景，redis最为缓存层，Mysql作为储存层，绝大部分请求数据都是
             redis中获取，由于redis具有支撑高并发特性，所以缓存通常能起到加速读写和降低 后端压力的作用。
            （redis为何具备支撑高并发的特性，下次文章讲解）。
    计数器：许多运用都会使用redis作为计数的基础工具，他可以实现快速计数、查询缓存的功能，
            同时数据可以一步落地到其他的数据源。
            如：视频播放数系统就是使用redis作为视频播放数计数的基础组件。
    共享session：出于负载均衡的考虑，分布式服务会将用户信息的访问均衡到不同服务器上，
            用户刷新一次访问可能会需要重新登录，为避免这个问题可以用redis将用户session集中管理，
            在这种模式下只要保证redis的高可用和扩展性的，每次获取用户更新或查询登录信息
            都直接从redis中集中获取。
    限速：处于安全考虑，每次进行登录时让用户输入手机验证码，为了短信接口不被频繁访问，
            会限制用户每分钟获取验证码的频率。

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> ## 二、哈希 ##

在redis中哈希类型是指键本身又是一种键值对结构，如 value={
       {field1,value1},......{fieldN,valueN}}

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## 使用场景： ##

哈希结构相对于字符串序列化缓存信息更加直观，并且在更新操作上更加便捷。
          所以常常用于**用户信息**等管理，但是哈希类型和关系型数据库有所不同，哈希类型是稀疏的，
          而关系型数据库是完全结构化的，关系型数据库可以做复杂的关系查询，而redis去模拟关系型复杂查询
          开发困难，维护成本高。

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> ## 三、列表 ##
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>     列表类型是用来储存多个有序的字符串，列表中的每个字符串成为元素（element）,一个列表最多可以储存
>     2的32次方-1个元素，在redis中，可以队列表两端插入（pubsh）和弹出（pop），还可以获取指定范围的元素
>     列表、获取指定索引下表的元素等，列表是一种比较灵活的数据结构，它可以充当栈和队列的角色，
>     在实际开发中有很多应用场景。
>     优点：
>         1.列表的元素是有序的，这就意味着可以通过索引下标获取某个或某个范围内的元素列表。
>         2.列表内的元素是可以重复的。

## 使用场景： ##

消息队列： redis的lpush+brpop命令组合即可实现阻塞队列，生产者客户端是用lupsh从列表左侧插入元素，
             多个消费者客户端使用brpop命令阻塞时的“抢”列表尾部的元素，多个客户端保证了消费的负载均衡
             和高可用性

![clipboard.png][]   
消息队列模型↑

文章列表：每个用户都有属于自己的文章列表，现在需要分页展示文章列表，此时可以考虑使用列表，列表不但有序
             同时支持按照索引范围获取元素。

使用列表技巧：   
lpush+lpop=Stack(栈)   
lpush+rpop=Queue（队列）   
lpush+ltrim=Capped Collection（有限集合）   
lpush+brpop=Message Queue（消息队列）

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> ## 四、集合 ##

集合类型也是用来保存多个字符串的元素，但和列表不同的是集合中不允许有重复的元素，并且集合中的元素是
    无序的，不能通过索引下标获取元素，redis除了支持集合内的增删改查，同时还支持多个集合取交集、并集、
    差集，并合理的使用好集合类型，能在实际开发中解决很多实际问题。

## 使用场景： ##

标签（tag）：集合类型比较典型的使用场景，如一个用户对娱乐、体育比较感兴趣，另一个可能对新闻感兴
                 趣，这些兴趣就是标签，有了这些数据就可以得到同一标签的人，以及用户的共同爱好的标签，
                 这些数据对于用户体验以及曾强用户粘度比较重要。
                 （用户和标签的关系维护应该放在一个事物内执行，防止部分命令失败造成数据不一致）
    
    sadd=tagging（标签）
    spop/srandmember=random item（生成随机数，比如抽奖）
    sadd+sinter=social Graph(社交需求)

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> ## 五、有序集合 ##

有序集合和集合有着必然的联系，他保留了集合不能有重复成员的特性，但不同得是，有序集合中的元素是可以
    排序的，但是它和列表的使用索引下标作为排序依据不同的是，它给每个元素设置一个分数，作为排序的依据。
    （有序集合中的元素不可以重复，但是csore可以重复，就和一个班里的同学学号不能重复，但考试成绩可以相
    同）。
    
    列表、集合、有序集合三者的异同点

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## 使用场景： ##

排行榜：有序集合经典使用场景。例如视频网站需要对用户上传的视频做排行榜，榜单维护可能是多方面：
               按照时间、按照播放量、按照获得的赞数等。

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