Redis 特殊数据类型

妖狐艹你老母 2024-02-18 09:16 206阅读 0赞

**目录**

1、redis地理空间(GEO)

2、redis基数统计(HyperLogLog)

3、redis位图(bitmap)

4、redis位域bitfield)

5、redis流(Stream)

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#### 1、redis地理空间(GEO) ####

Redis 的地理空间数据结构（GEO）可以用于存储地理位置信息，并支持附近位置搜索等功能。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><a href="https://redis.com.cn/commands/geohash.html" rel="nofollow" title="GEOHASH">GEOHASH</a></td> 
   <td>返回一个或多个位置元素的 Geohash 表示</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://redis.com.cn/commands/geopos.html" rel="nofollow" title="GEOPOS">GEOPOS</a></td> 
   <td>从key里返回所有给定位置元素的位置（经度和纬度）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://redis.com.cn/commands/geodist.html" rel="nofollow" title="GEODIST">GEODIST</a></td> 
   <td>返回两个给定位置之间的距离</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://redis.com.cn/commands/georadius.html" rel="nofollow" title="GEORADIUS">GEORADIUS</a></td> 
   <td>以给定的经纬度为中心， 找出某一半径内的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://redis.com.cn/commands/geoadd.html" rel="nofollow" title="GEOADD">GEOADD</a></td> 
   <td>将指定的地理空间位置（纬度、经度、名称）添加到指定的key中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="https://redis.com.cn/commands/georadiusbymember.html" rel="nofollow" title="GEORADIUSBYMEMBER">GEORADIUSBYMEMBER</a></td> 
   <td>找出位于指定范围内的元素，中心点是由给定的位置元素决定</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

应用场景

1.  **附近的人/店铺搜索**：可以使用 GEO 数据结构来存储用户或商店的地理位置信息，然后通过 Redis 提供的命令进行附近的人或店铺搜索，例如查找附近的餐馆、商店或其他服务设施。
2.  **地理围栏监控**：通过 GEO 数据结构记录移动物体的实时位置，并结合有序集合（Sorted Set）来实现地理围栏监控，比如在特定区域内的移动车辆或设备监控。
3.  **地理位置标注**：将地理位置信息与其他业务数据关联，比如将特定位置的销售点、活动场所等信息与地理位置进行标注，以支持位置相关的业务查询和展示。

#### 2、redis基数统计(HyperLogLog) ####

Redis 的基数统计（HyperLogLog）数据结构用于估算一个集合中不重复元素的个数，能够在占用较小内存的同时对大数量级的数据进行近似计数。

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>PFADD&nbsp;</td> 
   <td>添加元素到 HyperLogLog 中</td> 
   <td> <p>&nbsp;示例：<code>PFADD my_hyperloglog user1 user2 user3</code></p> <p>&nbsp;说明：向名为&nbsp;<code>my_hyperloglog</code>&nbsp;的 HyperLogLog 结构中添加了三个元</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>PFCOUNT&nbsp;</td> 
   <td>获取 HyperLogLog 中的近似基数</td> 
   <td> <p>&nbsp;示例：<code>PFCOUNT my_hyperloglog</code></p> <p>&nbsp;说明：返回值为近似的基数，即 HyperLogLog 中不重复元素的数</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>PFMERGE</td> 
   <td>合并多个 HyperLogLog</td> 
   <td> <p>&nbsp;示例：<code>PFMERGE merged_hyperloglog my_hyperloglog1 my_hyperloglog2</code></p> <p>&nbsp;说明：将多个 HyperLogLog 合并为一个新的 HyperLogLo</p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

应用场景

1.  **独立访客统计**：可以使用 HyperLogLog 数据结构来进行网站或应用的独立访客数量统计，而不需要存储每个访客的详细信息，节省内存空间。
2.  **活跃用户统计**：对于大型在线平台，可以使用 HyperLogLog 计数活跃用户数量，而无需维护每个用户的详细浏览记录。
3.  **广告点击量统计**：在广告分析领域，HyperLogLog 可以用于估算独立用户的广告点击数量，而不必存储每次点击的详细信息。

#### 3、redis位图(bitmap) ####

Redis中的位图（bitmap）是一种特殊的数据结构，它通常用于表示某种状态或者标记，每个比特位可以表示一个状态或者标记的存在与否。

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>setbit</td> 
   <td>设置位图中的某一位</td> 
   <td> <p>&nbsp;示例：<code>SETBIT user:1:online 1001 1</code></p> <p>说明：将user 1的在线状态设置为1（在线），偏移量为1001</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>getbit</td> 
   <td>获取位图中的某一位的值</td> 
   <td> <p></p> <p>&nbsp;示例：<code>GETBIT user:1:online 1001</code></p> <p>&nbsp;说明：返回值为0或1，表示偏移量为1001的位的</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>strlen</td> 
   <td>统计字节数占用多少</td> 
   <td>示例：<code>user:1:online</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>bitcount</td> 
   <td>统计位图中值为1的位数</td> 
   <td> <p>&nbsp;示例：<code>BITCOUNT user:1:online</code></p> <p>&nbsp;说明：可选参数<code>start</code>和<code>end</code>用于指定范围，不指定则统计整个位图中值为1的位</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>bitop</td> 
   <td>对多个位图进行逻辑运算</td> 
   <td> <p>&nbsp;示例：<code>BITOP AND online_users user:1:online user:2:online</code></p> <p>&nbsp;说明：将user 1和user 2的在线状态做与操作，存储到<code>online_users</code>位图</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**应用场景**

1.  用户在线状态：可以使用位图来表示用户的在线状态，每个比特位代表一个用户，值为1表示在线，值为0表示离线。
2.  统计用户活跃度：使用位图记录用户每天的活跃情况，以便后续进行活跃度分析和统计。
3.  标记用户行为：可以用位图来标记用户的某些行为，比如签到、阅读等，每个比特位代表一个行为，值为1表示有该行为，值为0表示没有。

#### 4、redis位域bitfield) ####

Redis 的位域（Bitfield）数据结构提供了位级别的操作，可以方便地对二进制位进行读取和修改，适用于一些需要对大量位操作的场景。

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>BITFIELD</td> 
   <td><strong>设置位域中的指定位</strong></td> 
   <td> <p>示例：<code>BITFIELD mykey SET u8 0 1 GET u4 5</code></p> <p>说明：在名为&nbsp;<code>mykey</code>&nbsp;的位域中，将第 0 位设置为 1，并获取第 5 位到第 8 位的值</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>GETBIT</td> 
   <td><strong>获取位域中的指定位</strong></td> 
   <td> <p>示例：<code>GETBIT mykey 0</code></p> <p>返回值为指定偏移处的位的值。</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>BITOP</td> 
   <td><strong>对位域进行位运算</strong></td> 
   <td> <p>示例：<code>BITOP AND destkey key1 key2</code></p> <p>说明：将多个位域进行指定的位运算（AND/OR/XOR/NOT）后存储到目标位域。</p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

应用场景

1.  **权限管理**：位域可以用于表示用户或角色的权限，每一位代表一种权限状态，通过位运算可以方便地进行权限的赋予与撤销。
2.  **实时状态标记**：对于实时状态的标记，比如设备状态、用户在线状态等，位域可以高效地存储并更新这些状态信息。
3.  **布隆过滤器**：布隆过滤器是一种空间效率很高的概率型数据结构，常用于快速判断一个元素是否存在。在 Redis 中，可以利用位域来实现布隆过滤器。

#### 5、redis流(Stream) ####

Redis 的流（Stream）数据结构是一个有序、可持久化的消息队列，可以用于实现消息发布订阅系统、事件日志、通知系统等功能。

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>XADD</td> 
   <td>添加消息到队列末尾</td> 
   <td> <p>示例：<code>XADD mystream * name John age 30</code></p> <p>说明：向名为&nbsp;<code>mystream</code>&nbsp;的流中添加一条消息，使用&nbsp;<code>*</code>&nbsp;作为自动生成的消息ID。</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XTRIM</td> 
   <td>用于对stream的长度进行截取，如超长会进行截取</td> 
   <td> <p>示例：用于对stream的长度进行截取，如超长会进行截取<br> MAXLEN：允许的最大长度,对流进行修剪限制长度<br> MINID：允许的最小id，从某个id值开始比该id值小的将会被抛弃<br> &nbsp;</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XDEL</td> 
   <td>删除消息</td> 
   <td> <p>示例：XDEL mystream 1669453973537-0<br> 说明：根据主键删除</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XLEN</td> 
   <td>获取Stream中的消息长度</td> 
   <td> <p>示例：XLEN mystream</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XRANGE</td> 
   <td>获取消息列表，忽略删除的消息</td> 
   <td> <p>示例：XRANGE mystream - +<br> 说明：start表示开始值，-代表最小值<br> end表示结束值，+代表最大值<br> count表示最多获取多少个值</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XREVRANGE</td> 
   <td>获取消息列表，ID从大到小</td> 
   <td> <p>示例：XREVRANGE mystream + 1</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XREAD</td> 
   <td>获取消息（阻塞，非阻塞），返回大于指定ID的消息</td> 
   <td> <p>示例：XREAD BLOCK 10000 STREAMS mystream 0</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XACK</td> 
   <td>消费者确认消息</td> 
   <td> <p>示例：<code>XACK mystream mygroup 1606388386385-0 1606388386386-0</code></p> <p>说明：消费者组&nbsp;<code>mygroup</code>&nbsp;确认处理了特定的消息ID。</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>XGROUP CREAT</code></td> 
   <td>创建消费者组</td> 
   <td> <p>示例：<code>XGROUP CREATE mystream mygroup $ MKSTREAM</code></p> <p>说明：创建名为&nbsp;<code>mygroup</code>&nbsp;的消费者组，并使用&nbsp;<code>$</code>&nbsp;表示从最新的消息开始消费。</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XREADGROUP GROUP</td> 
   <td>用于以群组方式读取流中的数据。它允许多个消费者组在流中协同工作，每个组内有多个消费者。</td> 
   <td> <p>示例：XREADGROUP GROUP mygroup myconsumer BLOCK 10000 STREAMS mystream &gt;</p> <p>说明：命令将阻塞最多10,000毫秒（10秒），等待在名为"mystream"的流中出现新消息，并将其传递给"mygroup"消费者组中的"myconsumer"消费者</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XGPENDING</td> 
   <td>查询每个消费组内所有消费者「已读取、但尚未确认」的消息<br> 查看某个消费者具体读取了哪些数据团</td> 
   <td> <p>示例：XPENDING mystream groupc</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XACK</td> 
   <td>用于将一个或多个消息标记为已处理（已确认）</td> 
   <td> <p>示例：XACK mystream mygroup 1604953644406-0 1604953652219-0</p> <p>说明：<code>XACK</code> 命令将流名为 <code>mystream</code> 的消费者组 <code>mygroup</code> 中的两条消息标记为已处理。</p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

应用场景

1.  **消息队列**：流可以作为高性能的消息队列使用，允许按照发布的顺序进行消费，支持多个消费者并行处理消息。这种模式非常适合需要处理大量实时消息的业务场景。
2.  **事件日志**：流可以用于记录系统的事件日志，包括用户操作、系统状态变化等，以便后续进行分析和故障排查。
3.  **通知系统**：流可以用于构建实时的通知系统，例如实时推送用户的消息、提醒和通知。