• redis 数据类型


    上一篇文章主要写了redis在linux下的安装,这里讲一下redis基本的数据类型,linux的数据类型比较丰富,主要有五种数据类型
    1.String 字符串类型
    
    常用命令: 
    除了get、set、incr、decr mget等操作外,Redis还提供了下面一些操作: 
    获取字符串长度 
    往字符串append内容 
    设置和获取字符串的某一段内容 
    设置及获取字符串的某一位(bit) 
    批量设置一系列字符串的内容 
    
    应用场景: 
    String是最常用的一种数据类型,普通的key/value存储都可以归为此类,value其实不仅是String, 
    也可以是数字:比如想知道什么时候封锁一个IP地址(访问超过几次)。INCRBY命令让这些变得很容易,通过原子递增保持计数。 
    
    实现方式: 
    m,decr等操作时会转成数值型进行计算,此时redisObject的encoding字段为int。
    
    2.Hash 键值对类型
    
    常用命令: 
    hget,hset,hgetall 等。 
    应用场景: 
    我们简单举个实例来描述下Hash的应用场景,比如我们要存储一个用户信息对象数据,包含以下信息: 
    用户ID,为查找的key, 
    存储的value用户对象包含姓名name,年龄age,生日birthday 等信息, 
    如果用普通的key/value结构来存储,主要有以下2种存储方式: 
    第一种方式将用户ID作为查找key,把其他信息封装成一个对象以序列化的方式存储, 
    如:set u001 "李三,18,20010101" 
    这种方式的缺点是,增加了序列化/反序列化的开销,并且在需要修改其中一项信息时,需要把整个对象取回,
    
    并且修改操作需要对并发进行保护,引入CAS等复杂问题。 
    第二种方法是这个用户信息对象有多少成员就存成多少个key-value对儿,用用户ID+对应属性的名称作为唯一标识来取得对应属性的值, 
    如:mset user:001:name "李三 "user:001:age18 user:001:birthday "20010101" 
    虽然省去了序列化开销和并发问题,但是用户ID为重复存储,如果存在大量这样的数据,内存浪费还是非常可观的。 
    那么Redis提供的Hash很好的解决了这个问题,Redis的Hash实际是内部存储的Value为一个HashMap, 
    并提供了直接存取这个Map成员的接口, 
    如:hmset user:001 name "李三" age 18 birthday "20010101" 
    也就是说,Key仍然是用户ID,value是一个Map,这个Map的key是成员的属性名,value是属性值, 
    这样对数据的修改和存取都可以直接通过其内部Map的Key(Redis里称内部Map的key为field), 也就是通过 
    key(用户ID) + field(属性标签) 操作对应属性数据了,既不需要重复存储数据,也不会带来序列化和并发修改控制的问题。很好的解决了问题。 
    
    这里同时需要注意,Redis提供了接口(hgetall)可以直接取到全部的属性数据,但是如果内部Map的成员很多,
    
    那么涉及到遍历整个内部Map的操作,由于Redis单线程模型的缘故,这个遍历操作可能会比较耗时,
    
    而另其它客户端的请求完全不响应,这点需要格外注意。 
    实现方式: 
    上面已经说到Redis Hash对应Value内部实际就是一个HashMap,实际这里会有2种不同实现,
    
    这个Hash的成员比较少时Redis为了节省内存会采用类似一维数组的方式来紧凑存储,
    
    而不会采用真正的HashMap结构,对应的value redisObject的encoding为zipmap,
    
    当成员数量增大时会自动转成真正的HashMap,此时encoding为ht。
    
    3.list
    
    常用命令: 
    lpush,rpush,lpop,rpop,lrange,BLPOP(阻塞版)等。 
    
    应用场景: 
    Redis list的应用场景非常多,也是Redis最重要的数据结构之一。 
    我们可以轻松地实现最新消息排行等功能。 
    Lists的另一个应用就是消息队列,可以利用Lists的PUSH操作,将任务存在Lists中,
    然后工作线程再用POP操作将任务取出进行执行。 
    
    实现方式: 
    Redis list的实现为一个双向链表,即可以支持反向查找和遍历,更方便操作,不过带来了部分额外的内存开销,
    Redis内部的很多实现,包括发送缓冲队列等也都是用的这个数据结构。 
    
    RPOPLPUSH source destination 
    
    命令 RPOPLPUSH 在一个原子时间内,执行以下两个动作: 
    将列表 source 中的最后一个元素(尾元素)弹出,并返回给客户端。 
    将 source 弹出的元素插入到列表 destination ,作为 destination 列表的的头元素。 
    如果 source 和 destination 相同,则列表中的表尾元素被移动到表头,并返回该元素,
    可以把这种特殊情况视作列表的旋转(rotation)操作。 
    一个典型的例子就是服务器的监控程序:它们需要在尽可能短的时间内,并行地检查一组网站,确保它们的可访问性。 
    redis.lpush "downstream_ips", "192.168.0.10" 
    redis.lpush "downstream_ips", "192.168.0.11" 
    redis.lpush "downstream_ips", "192.168.0.12" 
    redis.lpush "downstream_ips", "192.168.0.13" 
    Then: 
    next_ip = redis.rpoplpush "downstream_ips", "downstream_ips" 
    
    BLPOP 
    
    假设现在有 job 、 command 和 request 三个列表,其中 job 不存在, command 和 request 都持有非空列表。考虑以下命令: 
    BLPOP job command request 30 #阻塞30秒,0的话就是无限期阻塞,job列表为空,被跳过,紧接着command 列表的第一个元素被弹出。 
    1) "command" # 弹出元素所属的列表 
    2) "update system..." # 弹出元素所属的值 
    为什么要阻塞版本的pop呢,主要是为了避免轮询。举个简单的例子如果我们用list来实现一个工作队列。
    执行任务的thread可以调用阻塞版本的pop去获取任务这样就可以避免轮询去检查是否有任务存在。
    当任务来时候工作线程可以立即返回,也可以避免轮询带来的延迟。
    
    4.set
    
    常用命令: 
    sadd,srem,spop,sdiff ,smembers,sunion 等。 
    
    应用场景: 
    Redis set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能,特殊之处在于set是可以自动排重的,当你需要存储一个列表数据,
    
    又不希望出现重复数据时,set是一个很好的选择,并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口,这个也是list所不能提供的。 
    比如在微博应用中,每个人的好友存在一个集合(set)中,这样求两个人的共同好友的操作,可能就只需要用求交集命令即可。 
    Redis还为集合提供了求交集、并集、差集等操作,可以非常方便的实 
    
    实现方式: 
    set 的内部实现是一个 value永远为null的HashMap,实际就是通过计算hash的方式来快速排重的,这也是set能提供判断一个成员是否在集合内的原因。
    
    5.sort set
    
    常用命令: 
    zadd,zrange,zrem,zcard等 
    
    使用场景: 
    以某个条件为权重,比如按顶的次数排序. 
    ZREVRANGE命令可以用来按照得分来获取前100名的用户,ZRANK可以用来获取用户排名,非常直接而且操作容易。 
    Redis sorted set的使用场景与set类似,区别是set不是自动有序的,而sorted set可以通过用户额外
    
    提供一个优先级(score)的参数来为成员排序,并且是插入有序的,即自动排序。 
    比如:twitter 的public timeline可以以发表时间作为score来存储,这样获取时就是自动按时间排好序的。 
    比如:全班同学成绩的SortedSets,value可以是同学的学号,而score就可以是其考试得分,这样数据插入集合的,就已经进行了天然的排序。 
    另外还可以用Sorted Sets来做带权重的队列,比如普通消息的score为1,重要消息的score为2,
    
    然后工作线程可以选择按score的倒序来获取工作任务。让重要的任务优先执行。 
    
    需要精准设定过期时间的应用 
    比如你可以把上面说到的sorted set的score值设置成过期时间的时间戳,那么就可以简单地通过过期时间排序,定时清除过期数据了,不仅是清除Redis中的过期数据,你完全可以把Redis里这个过期时间当成是对数据库中数据的索引,用Redis来找出哪些数据需要过期删除,然后再精准地从数据库中删除相应的记录。 
    
    
    实现方式: 
    Redis sorted set的内部使用HashMap和跳跃表(SkipList)来保证数据的存储和有序,HashMap里放的是成员到score的映射,而跳跃表里存放的是所有的成员,排序依据是HashMap里存的score,使用跳跃表的结构可以获得比较高的查找效率,并且在实现上比较简单。
    
     
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