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随风 · 凡人

Redis 学习笔记系列文章之 Redis 的数据类型与应用场景 (二)

随风发布于1547 次阅读

1. 如何学习

redis 有好多数据类型,有这么多数据类型,我们不可能每个都记得完完全全。但是我们必须知道它有哪些数据类型,每个数据类型是怎样的,有什么作用。redis 的每一个数据类型都有一大堆命令,这些命令也不需要记,要用的时候来查就好了。Redis 命令参考这个网站就可以来查找每个命令的意义和用法。

2. 数据类型的介绍

在 memcached 中,存的是健值对,也就是说健 (key) 和值 (value) 都是 string(字符串) 类型。而 redis 的 value 是可以有很多种类型,比如字符串 (string),列表 (list),集合 (set) 等。

redis 的 key 就是字符串类型。key 有一些规则如下:

  • 不能太长,也不能太短。太长浪费空间,太短不容易区分;
  • 尝试用冒号来分隔。例如"user:14"代表数据库中 id 为 14 的 user 的那条记录,这样能跟数据库的对应起来;
  • 最大能存 512MB;

下面来介绍每种数据类型。

2.1 Redis Strings(字符串)

这种也是 memcached 唯一有的。这个很简单理解,值跟健一样,都是字符串。

我们下面会用redis-cli这个客户端工具来演示每一种操作。

127.0.0.1:6379> set mykey somevalue
OK
127.0.0.1:6379> get mykey
"somevalue"
127.0.0.1:6379>

很简单,set 是设置键mykey的值为somevalue,get 是返回键mykey的值。

假如我要对已存在的 mykey 做 set 操作,会发生什么呢。

127.0.0.1:6379> set mykey another
OK
127.0.0.1:6379> get mykey
"another"

这样会替换掉之前,如果不想让他替换掉呢,有值就返回之前,而不做任何操作。

这种需求,redis 也是提供了命令的,也就不需要自己在程序里做判断。

127.0.0.1:6379> get mykey
"anothor"
127.0.0.1:6379> set mykey newvalue nx
(nil)
127.0.0.1:6379> get mykey
"anothor"

这里想说的是一般的需求 redis 都是有提供命令的,只要在Redis 命令参考查找,一般都能找到的。

上面说的存字符串,很常用,最简单的就可以用于存储 html 片段 (HTML fragments),后绪会介绍结合 rails 轻易实现这种功能。

redis 还可以用于存储整型类的字符串。比如:

127.0.0.1:6379> set counter 100
OK
127.0.0.1:6379> incr counter
(integer) 101
127.0.0.1:6379> incr counter
(integer) 102
127.0.0.1:6379> incrby counter 50
(integer) 152

这种可用于计数器,比如统计在线人数,文章收藏数等。

着重提一下 incr 这个指令。它是一个原子 (atomic) 操作。原子性是 ACUD 的一种,ACUD 即原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)、持久性(Durability)。原子的意思就是最小的,不可分割。打个比方,在同一个时间,两个客户端访问counter的值,不可能一个得到 100,一个得到 101。

其他关于 string 的命令可自行查找。

2.2 Redis Lists(列表)

列表相当于数组,只不过这是 redis 实现的高性能的列表,你往一个很多的列表插入一个元素也是耗费很少的时间。

往列表的头部插值,用 LPUSH 命令,往尾部插值,用 RPUSH,返回列表的值用 LRANGE 命令。比如:

> rpush mylist A
(integer) 1
> rpush mylist B
(integer) 2
> lpush mylist first
(integer) 3
> lrange mylist 0 -1
1) "first"
2) "A"
3) "B"

假如只往头部插入或取出数据,就能形成一个堆栈。往头部取出数据,往尾部插入数据,就形成了一个队列。所以使用 list 可以构建队列系统。

2.3 Redis Hashes(哈希)

hash 就是健值对,跟编程语言所说的哈希是一样的。也就是说,值可以存为结构自由的散列表。

> hmset user:1000 username antirez birthyear 1977 verified 1
OK
> hget user:1000 username
"antirez"
> hget user:1000 birthyear
"1977"
> hgetall user:1000
1) "username"
2) "antirez"
3) "birthyear"
4) "1977"
5) "verified"
6) "1"

这种 hash 可以用于对关系型数据库的映射,比如上面的例子,mysql 中的 users 表有一条 id 为 1000 的记录,那就可以存到 redis 中的 hash 里。

2.4 Redis Sets(集合)

集合里面存储的内容是字符串 (string),所有的字符串是唯一的,且是没有顺序的。所以就没有头和尾的区别了。集合可以用于存储唯一性的列表,比如文章被收藏的用户的 ID 列表、网站线上的用户的 ID 等。

集合之间可以取交集,取并集。两个集合取共同的部分,就是取交集,而取并集就是合起来,去掉重复的。

> sadd myset 1 2 3
(integer) 3
> smembers myset
1. 3
2. 1
3. 2

这种可以用于社交领域,比如两个用户取相同的好友,那就是他们各自好友的集合的交集。在微博应用中,经常要计算你和你的朋友共同关注了哪些人,如果用传统的关系型数据库来做,可能一般的做法是用 joins 语句,假如表很大,这个可能很费性能,但是用 redis,就可以事先把他们各自关注的人的 id 存到 set 里,再用这两个 set 取交集,就能取到共同关注的人的 id 列表。

2.5 Redis Sorted sets(排序集合)

排序集合跟集合 (set) 和哈希 (hash) 都有点像。对于集合来说,它不同的是,每个元素是有顺序的,是按照一定规则排过序。这个规则就是以健的形式存储,有点像 hash。比如下面的例子,黑客按照出生的年来排序。

> zadd hackers 1940 "Alan Kay"
(integer) 1
> zadd hackers 1957 "Sophie Wilson"
(integer 1)
> zadd hackers 1953 "Richard Stallman"
(integer) 1
> zadd hackers 1949 "Anita Borg"
(integer) 1
> zadd hackers 1965 "Yukihiro Matsumoto"
(integer) 1
> zadd hackers 1914 "Hedy Lamarr"
(integer) 1
> zadd hackers 1916 "Claude Shannon"
(integer) 1
> zadd hackers 1969 "Linus Torvalds"
(integer) 1
> zadd hackers 1912 "Alan Turing"
(integer) 1

获取排序集合的内容。

> zrange hackers 0 -1
1) "Alan Turing"
2) "Hedy Lamarr"
3) "Claude Shannon"
4) "Alan Kay"
5) "Anita Borg"
6) "Richard Stallman"
7) "Sophie Wilson"
8) "Yukihiro Matsumoto"
9) "Linus Torvalds"

排序集合可用于排行榜应用,因为排行版的内容肯定是唯一的,且有顺序,可以先按照条件排好顺序,比如文章可按阅读量来排。还能用于自动完成,当你在一个搜索框输入时,会提示有哪些可以选择的,提示的那些数据就可以事先存到 redis 中,先排好顺序且是唯一的。

2.6 Bitmaps

Bitmaps are not an actual data type, but a set of bit-oriented operations defined on the String type

官方的定义是这样的。我们通过例子来解释它,比如进行网站活跃用户统计工作。

用户可能是存在于 users 表中,每个用户都有一个 id。

假如有很两个用户,id 分别为 10 和 11,现在这两个用户,id 为 10 的用户是活跃用户,id 为 11 的是不活跃用户。

127.0.0.1:6379> setbit user 10 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit user 11 0
(integer) 0

127.0.0.1:6379> getbit user 10
(integer) 1
127.0.0.1:6379> getbit user 11
(integer) 0

setbit指令中最后传的 1 或 0 就相当于 true 或者 false。这样算存好了。那我要取所有的活跃用户,可以这样。

127.0.0.1:6379> bitcount user
(integer) 1
127.0.0.1:6379> setbit user 100 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> bitcount user
(integer) 2

后绪的文章会对各种场景进行详解。

完结。

下一篇:Redis 学习笔记系列文章之 Redis 的 Ruby 客户端 (三)

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