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第一節: Redis之String類型和Hash類型的介紹和案例應用

一. String類型基礎

1.類型介紹

  典型的Key-Value集合,如果要存實體,需要序列化成字元串,擷取的時候需要反序列化一下。

2. 指令Api說明

第一節: Redis之String類型和Hash類型的介紹和案例應用

3.常用Api說明

(1).StringSet:寫入資料,如果資料已經存在,則覆寫;可以一次性存入1個key-value,也可以一次性存入多個Key-value集合,并且可以設定其過期時間。

(2).StringGet:讀取資料,可以一次性讀取一個key的value,也可以一次性讀取多個key對應的value的集合。

(3).StringAppend:在原有值的基礎上進行拼接追加.

(4).StringLength:擷取值的長度

(5).StringIncrement:數值自增n,傳回自增後的值

(6).StringDecrement:數值自減n,傳回自減後的值

3.通用Api操作

(1).Execute("FLUSHDB"):删除所有資料,類似SqlServer的truncate

(2).KeyDelete:根據key删除資料,可以删除單個key,也可以删除多個key

(3).KeyExists:判斷key是否存在,也可以單個key或者多個key

(4).KeyRename:重命名key

(5).KeyExpire:設定對應key的的過期時間

常用string類型Api代碼:

1             //1. 最簡單的key-value的添加,如果該key已存在,則執行的是附加操作
 2             //可以設定過期時間哦
 3             bool a1 = db.StringSet("101", "keen");
 4 
 5             //2. 根據key擷取值
 6             string data1 = db.StringGet("101");
 7 
 8             //3. 在原有的value上進行追加
 9             //在原有值的基礎上追加,傳回值是最終字元串的長度,如果沒有這個key,則當做一個新的key進行添加
10             long data2 = db.StringAppend("101", "Marren");
11 
12             //4. 擷取值的長度
13             long data3 = db.StringLength("101");
14 
16             //5. 數值自增/減,傳回自增、自減後的值
17             db.StringSet("102", 10);
18             //自增2,可以自增負值
19             var data4 = db.StringIncrement("102", 2);
20             //自減5
21             var data5 = db.StringDecrement("102", 5);
22 
24             //6. 插入實體和讀取實體 (需要序列化和反序列化)
25             //由于序列化的原因,肯定不如存到Hash裡速度快
26             UserInfor userInfor = new UserInfor()
27             {
28                 userName = "ypf",
29                 userPwd = "123456",
30                 userAge = 15
31             };
32             db.StringSet("userInfor_101", JsonConvert.SerializeObject(userInfor));
33             UserInfor data6 = JsonConvert.DeserializeObject<UserInfor>(db.StringGet("userInfor_101"));
34 
35             //7. 一次性添加多個key-value集合
36             Dictionary<string, string> dic = new Dictionary<string, string>();
37             dic.Add("103", Guid.NewGuid().ToString("N"));
38             dic.Add("104", Guid.NewGuid().ToString("N"));
39             dic.Add("105", Guid.NewGuid().ToString("N"));
40             dic.Add("106", Guid.NewGuid().ToString("N"));
41             dic.Add("107", Guid.NewGuid().ToString("N"));
42             dic.Add("108", Guid.NewGuid().ToString("N"));
43             var keyValues = dic.Select(p => new KeyValuePair<RedisKey, RedisValue>(p.Key, p.Value)).ToArray();
44             bool data7 = db.StringSet(keyValues);
45 
46             //8.擷取多個key的 value值集合
47             string[] keys = { "101", "102", "103" };
48             RedisKey[] redisKeys = keys.Select(u => (RedisKey)u).ToArray();
49             //此處如果是别的複雜類型要借助JsonConvert進行轉換
50             List<string> data8 = db.StringGet(redisKeys).Select(u => u.ToString()).ToList();      

通用Api代碼: 

1             //1. 删除所有資料
 2             db.Execute("FLUSHDB");
 3 
 4             //2. 删除單個key
 5             bool d1 = db.KeyDelete("101");  //删除成功,傳回true
 6             bool d2 = db.KeyDelete("ffff"); //删除不存在的資料,傳回false
 7 
 8             //3. 删除多個key
 9             string[] arry = { "102", "103", "104" };
10             RedisKey[] keys = arry.Select(u => (RedisKey)u).ToArray();
11             long d3 = db.KeyDelete(keys);     //傳回的是删除成功的個數  
12 
13             //4. 判斷key是否存在(不推薦使用,會有并發問題)
14             bool d4 = db.KeyExists("102");
15             bool d5 = db.KeyExists("105");
16 
17             //5. 重命名key
18             bool d6 = db.KeyRename("108", "10086");
19 
20             //6. 設定key的過期時間(1分鐘後自動銷毀)
21             bool d7 = db.KeyExpire("107", DateTime.Now.AddMinutes(1));      

二. String類型案例

1. 普通的Key-Value緩存

  string類型最簡單的一個應用就是Key-value緩存,value可以是簡單string、int,也可以是序列化後的實體,可以替代Session進行存儲,和其它緩存一樣,也可以設定緩存的過期時間(常用的鍵設計:表名_id  ,如: UserInfor_001 )

2. 秒殺-超賣問題

(1).背景

  某商家拿出來100件iphone11在某天的0點以超低價開賣,勢必有很多人等着購買. 簡單分析一下業務邏輯:判斷庫存,庫存>0,繼續往後執行下單邏輯(比如:插入訂單表、發貨位址表記錄等等); 否則提示顧客“商品已經被搶光”.

  看到這個需求,可能新手會直接操控關系型資料庫,并沒有采取一下措施,這樣就會導緻同一時間進來的顧客判斷庫存都>0, 購買成功的人數就>100了,也就是出現了超賣現象,對于商家而言, 我太難了!!

常用的解決方案:

A. 下單頁面加Lock鎖,會造成大量的客戶等待卡死等現象. (注:隻能鎖住單程序,如果是分布式,多個IIS,需要引進分布式鎖)

B. 利用樂觀鎖, 會造成一種現象即使該使用者是前100個進來的也沒有買到,不合理,不适用

C. 把下單的使用者加到隊列中,然後開啟另外一個線程從隊列中讀取進行下單,下單業務執行完,再出隊,下單成功/失敗 利用實時通訊技術通知用戶端 或者 用戶端主動重新整理頁面進行檢視結果.

(此處需要區分是出隊後,接着出隊,還是出隊後執行完下單業務才能出下一個對呢, 還要注意如果秒殺服務是個叢集,無法保證原隊列的順序,且同樣存在超買超賣問題)

(2).利用Redis單線程的原了解決 

  事先将該商品的庫存初始化到Redis中,然後利用StringDecrement自減1同時傳回自減後的值,如果值>=0,表示有庫存然後執行後面的下單邏輯,這裡利用Redis很大程度的給關系型資料庫減壓了(不用查詢sqlserver 判斷庫存了), 庫存不足,直接傳回庫存不足。

(單體Redis好用,叢集Redis不适用,如果用叢集的話,可以考慮用lua腳本把查庫存和減庫存寫到一起,這樣就可以用于叢集了)

代碼分享:

第一節: Redis之String類型和Hash類型的介紹和案例應用
第一節: Redis之String類型和Hash類型的介紹和案例應用
1  public static void CaseDemo1(IDatabase db)
 2         {
 3             //删除所有資料
 4             db.Execute("FLUSHDB");
 5             //事先初始化庫存
 6             db.StringSet("order_Num", 10);
 7 
 8             List<Task> taskList = new List<Task>();
 9             for (int i = 0; i < 50; i++)   //模拟多個使用者并發
10             {
11                 var task = Task.Run(() =>
12                  {
13                      try
14                      {
15                         //先自減,擷取自減後的值
16                         int order_Num = (int)db.StringDecrement("order_Num", 1);
17                          if (order_Num >= 0)
18                          {
19                              //下面執行訂單邏輯(這裡不考慮業務出錯的情況)
20                              Task.Delay(2000);
21                              Console.WriteLine("下單成功了");
22                          }
23                          else
24                          {
25                              Console.WriteLine("商品已經被搶光了");
26                          }
27 
28                      }
29                      catch (Exception ex)
30                      {
31                          Console.WriteLine(ex.Message);
32                          throw;
33                      }
34                  });
35                 taskList.Add(task);
36             }
37             Task.WaitAll(taskList.ToArray());
38         }      

View Code

PS:關于秒殺問題,詳見後面單獨的章節:

                    第六節:秒殺業務/超買超賣的幾種解決思路

3. 點選量、點贊量、通路量

(1). 背景

  要統計一個網站的通路次數,一個ip一天隻能點選一次。

(2). 解決方案

  先判斷是否存在該ip,如果不存在,以ip為key,value随意,存儲到string類型中,同時利用StringIncrement對通路次數自增1。

1         /// <summary>
 2         /// 通路量案例
 3         /// </summary>
 4         /// <returns></returns>
 5         public IActionResult Index()
 6         {
 7             //擷取Ip,這裡利用個随機數模拟ip效果
 8             var ip = Guid.NewGuid().ToString("N");
 9             if (!_redis.KeyExists(ip))
10             {
11                 //把該ip存進去,并且設定有效期為1天
12                 _redis.StringSet(ip, "随意值", TimeSpan.FromDays(1));
13                 //同時通路次數自增1
14                 _redis.StringIncrement("fw_count", 1);
15             }
16             ViewBag.FwCount = _redis.StringGet("fw_count");
17             return View();
18         }      

總結: 

  String除了key-value當緩存外,主要是利用其原子性,圍繞自增自減并傳回目前值(計數器作用)來使用,比如:單個網站的點選量(通路量、收藏量),單個商品的秒殺等等。如果是某個類别下多個物品的計數,同時要擷取物品的計數排名,則利用SortedSet來實作,比如:某個班級每個小孩的投票數并排序、某個欄目下每篇文章的閱讀數并排序 等等。

 PS:String和SortedSet具有計數器功能,String是針對單個,Sorted是針對某個類别下的多個或每一個,并且實作排序功能。 Hash類型也能實作某個類别下多個物品的計數,但它不具有排序功能。

三. Hash類型基礎

1.類型說明

  一個key,對應一個Key-Value集合, hashid -{key:value;key:value;key:value;}, 相當于value又是一個“鍵值對集合” 或者值是另外一個 Dictionary。

2. 常用指令Api

第一節: Redis之String類型和Hash類型的介紹和案例應用

(1).HashSet:存儲單個 hashid-key-value

(2).HashGet:單個value的擷取; 擷取1個hashid對應的所有key集合; 擷取1個hashid對應所有的key和value集合.

(3).HashDelete:删除1個hashid-key; 删除1個hashid-多個key

(4).HashIncrement:自增,傳回自增後的值

(5).HashDecrement:自減,傳回自減後的值

(6).HashExists:判斷 hashid-key 是否存在,傳回true和value

 代碼分享:

1             //1.添加
 2             db.HashSet("UserInfor_001", "name", "ypf");
 3             db.HashSet("UserInfor_001", "age", "27");
 4             db.HashSet("UserInfor_001", "sex1", "男1");
 5             db.HashSet("UserInfor_001", "sex2", "男2");
 6             db.HashSet("UserInfor_001", "sex3", "男3");
 7             db.HashSet("UserInfor_001", "sex4", "男4");
 8             db.HashSet("UserInfor_001", "name", "Marren");  //會覆寫上面的值
 9             //沒找到一下把實體添加進去的方法
10             UserInfor userInfor = new UserInfor()
11             {
12                 userName = "ypf",
13                 userPwd = "123456",
14                 userAge = 15
15             };
16 
17             //2.擷取
18             //2.1 單個value的擷取
19             string age = db.HashGet("UserInfor_001", "age");
20             string name = db.HashGet("UserInfor_001", "name");
21             //2.2 擷取1個hashid對應所有的key的集合(前提必須是同資料類型的)
22             List<string> keyList = db.HashKeys("UserInfor_001").Select(u => (string)u).ToList();
23             //2.3 擷取hashid對應的所有key和value,必須保證該hashid對應的所有資料類型一緻
24             Dictionary<string, string> dic = new Dictionary<string, string>();
25             foreach (var item in db.HashGetAll("UserInfor_001"))
26             {
27                 dic.Add(item.Name, item.Value);
28             }
29             //沒法一下擷取一個實體
30 
31             //3. 删除
32             //單個key
33             bool d1 = db.HashDelete("UserInfor_001", "name");
34             //多個key
35             string[] dataKeyArry = { "sex1", "sex2", "sex3" };
36             RedisValue[] redisValueArry = dataKeyArry.Select(u => (RedisValue)u).ToArray();
37             long deleteNum = db.HashDelete("UserInfor_001", redisValueArry);
38 
39             //4. 自增,自減, 傳回自增或自減後的值
40             db.HashSet("UserInfor_002", "age", 20);
41             long d2 = db.HashIncrement("UserInfor_002", "age", 2); //自增2,傳回值為22
42             long d3 = db.HashDecrement("UserInfor_002", "age", 3); //自減3,傳回值為19
43 
44             //5. 判斷資料是否存在
45             bool d4 = db.HashExists("UserInfor_002", "age");
46             bool d5 = db.HashExists("UserInfor_002", "age2");      

 4. 優缺點

第一節: Redis之String類型和Hash類型的介紹和案例應用

四. Hash類型案例

  Hash類型用于存儲某個類别下多個物品的存儲,也可以實作物品的計數器功能,但是和SortedSet相比,它不具有排序功能。

1. 購物車

第一節: Redis之String類型和Hash類型的介紹和案例應用

 分析:

  以使用者id作為hashid,商品id作為key,商品數量作為value,利用自增和自減功能來實作增加商品數量和減少商品數量功能。也可以删除商品,擷取商品總數,擷取購物車中所有商品。

2. 存儲群聊消息。

  存儲群聊消息,比如:群名為hashid, 使用者id當做key,内容作為value。 這樣存儲可以,但是取資料的時候必須一下全部取出來,不能根據時間取前n條。

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  • 作       者 : Yaopengfei(姚鵬飛)
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