redis5種資料結構講解及使用場景

 string  list  hash set zset

 探究 Redis 4 的 stream 類型

redis提供了5中資料結構，了解每種資料結構的特點對于redis開發運維非常重要。 

一、字元串

字元串類型是redis最基礎的資料結構，首先鍵是字元串類型，而且其他幾種結構都是在字元串類型基礎上建構的，是以字元串類型能為其他四種資料結構的學習尊定基礎。字元串類型實際上可以是字元串（簡單的字元串、複雜的字元串（xml、json）、數字（整數、浮點數）、二進制（圖檔、音頻、視訊）），但最大不能超過512M。

• 使用場景：
  • 緩存功能：字元串最經典的使用場景，redis最為緩存層，Mysql作為儲存層，絕大部分請求資料都是redis中擷取，由于redis具有支撐高并發特性，是以緩存通常能起到加速讀寫和降低 後端壓力的作用。（redis為何具備支撐高并發的特性，下次文章講解）。
  • 計數器：許多運用都會使用redis作為計數的基礎工具，他可以實作快速計數、查詢緩存的功能，同時資料可以一步落地到其他的資料源。如：視訊播放數系統就是使用redis作為視訊播放數計數的基礎元件。
  • 共享session：出于負載均衡的考慮，分布式服務會将使用者資訊的通路均衡到不同伺服器上，使用者重新整理一次通路可能會需要重新登入，為避免這個問題可以用redis将使用者session集中管理，在這種模式下隻要保證redis的高可用和擴充性的，每次擷取使用者更新或查詢登入資訊都直接從redis中集中擷取。
  • 限速：處于安全考慮，每次進行登入時讓使用者輸入手機驗證碼，為了短信接口不被頻繁通路，會限制使用者每分鐘擷取驗證碼的頻率。

二、哈希

在redis中哈希類型是指鍵本身又是一種鍵值對結構，如 value={{field1,value1},......fieldN,valueN}}

• 使用場景：哈希結構相對于字元串序列化緩存資訊更加直覺，并且在更新操作上更加便捷。是以常常用于使用者資訊等管理，但是哈希類型和關系型資料庫有所不同，哈希類型是稀疏的，而關系型資料庫是完全結構化的，關系型資料庫可以做複雜的關系查詢，而redis去模拟關系型複雜查詢,開發困難，維護成本高。

三、清單

清單類型是用來儲存多個有序的字元串，清單中的每個字元串成為元素（element）,一個清單最多可以儲存2的32次方-1個元素，在redis中，可以隊清單兩端插入（pubsh）和彈出（pop），還可以擷取指定範圍的元素清單、擷取指定索引下表的元素等，清單是一種比較靈活的資料結構，它可以充當棧和隊列的角色，在實際開發中有很多應用場景。

• 優點：
  • 清單的元素是有序的，這就意味着可以通過索引下标擷取某個或某個範圍内的元素清單。
  • 清單内的元素是可以重複的。
• • 消息隊列： redis的lpush+brpop指令組合即可實作阻塞隊列，生産者用戶端是用lupsh從清單左側插入元素，多個消費者用戶端使用brpop指令阻塞時的“搶”清單尾部的元素，多個用戶端保證了消費的負載均衡和高可用性

    

    消息隊列模型↑
  • 文章清單：每個使用者都有屬于自己的文章清單，現在需要分頁展示文章清單，此時可以考慮使用清單，清單不但有序，同時支援按照索引範圍擷取元素。
  • 使用清單技巧：
    • lpush+lpop=Stack(棧)
    • lpush+rpop=Queue（隊列）
    • lpush+ltrim=Capped Collection（有限集合）
    • lpush+brpop=Message Queue（消息隊列）

四、集合

集合類型也是用來儲存多個字元串的元素，但和清單不同的是集合中不允許有重複的元素，并且集合中的元素是無序的，不能通過索引下标擷取元素，redis除了支援集合内的增删改查，同時還支援多個集合取交集、并集、差集，并合理的使用好集合類型，能在實際開發中解決很多實際問題。

• • 标簽（tag）：集合類型比較典型的使用場景，如一個使用者對娛樂、體育比較感興趣，另一個可能對新聞感興 趣，這些興趣就是标簽，有了這些資料就可以得到同一标簽的人，以及使用者的共同愛好的标簽，這些資料對于使用者體驗以及曾強使用者粘度比較重要。（使用者和标簽的關系維護應該放在一個事物内執行，防止部分指令失敗造成資料不一緻）
  • 其他
    • sadd=tagging（标簽）
    • spop/srandmember=random item（生成随機數，比如抽獎）
    • sadd+sinter=social Graph(社交需求)

五、有序集合

有序集合和集合有着必然的聯系，他保留了集合不能有重複成員的特性，但不同得是，有序集合中的元素是可以排序的，但是它和清單的使用索引下标作為排序依據不同的是，它給每個元素設定一個分數，作為排序的依據。（有序集合中的元素不可以重複，但是csore可以重複，就和一個班裡的同學學号不能重複，但考試成績可以相同）。

• 清單、集合、有序集合三者的異同點
• • 排行榜：有序集合經典使用場景。例如視訊網站需要對使用者上傳的視訊做排行榜，榜單維護可能是多方面：按照時間、按照播放量、按照獲得的贊數等。