Redis进阶-核心数据结构进阶实战

文章目录

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入门

如果您还未接触过Redis ,请先阅读 ​​【Redis-入门到精通】​​

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Redis 基本数据结构

这里我们简单回顾下,记住常用的就够了，记不住的访问官方网站。

Redis API

通用API

keys 、del 、dbsize 、expire (ttl、persist)、exists、type…….

时间复杂度都是O(1)

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strings\ hash\list\set\zset

Strings

举个例子：缓存用户信息------------->将用户信息结构使用 JSON 序列化成字符串，然后将序列化后的字符串存入 Redis 来缓存。

同样的，取用户信息会经过一次反序列化的过程

Redis 的字符串是动态字符串，是可以修改的字符串，内部结构实现上类似于 Java 的 ArrayList，​采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配​.

如图中所示，内部为当前字符串实际分配的空间 capacity 一般要高于实际字符串长度 len。

当字符串长度小于 1M 时， 扩容都是加倍现有的空间。

如果超过 1M，扩容时一次只会多扩 1M 的空间。

需要注意的是字符串最大长度为 512M

SET  key  value       //存入字符串键值对
MSET  key  value [key value ...]  //批量存储字符串键值对
SETNX  key  value     //存入一个不存在的字符串键值对
GET  key      //获取一个字符串键值
MGET  key  [key ...]    //批量获取字符串键值
DEL  key  [key ...]     //删除一个键
EXPIRE  key  seconds    //设置一个键的过期时间(秒)

原子加减
INCR  key       //将key中储存的数字值加1
DECR  key       //将key中储存的数字值减1
INCRBY  key  increment    //将key所储存的值加上increment
DECRBY  key  decrement  //将key所储存的值减去decrement

Hash

HSET  key  field  value       //存储一个哈希表key的键值
HSETNX  key  field  value     //存储一个不存在的哈希表key的键值
HMSET  key  field  value [field value ...]  //在一个哈希表key中存储多个键值对
HGET  key  field        //获取哈希表key对应的field键值
HMGET  key  field  [field ...]    //批量获取哈希表key中多个field键值
HDEL  key  field  [field ...]     //删除哈希表key中的field键值
HLEN  key       //返回哈希表key中field的数量
HGETALL  key        //返回哈希表key中所有的键值
HINCRBY  key  field  increment    //为哈希表key中field键的值加上增量increment

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List

LPUSH  key  value [value ...]     //将一个或多个值value插入到key列表的表头(最左边)
RPUSH  key  value [value ...]   //将一个或多个值value插入到key列表的表尾(最右边)
LPOP  key     //移除并返回key列表的头元素
RPOP  key     //移除并返回key列表的尾元素
LRANGE  key  start  stop    //返回列表key中指定区间内的元素，区间以偏移量start和stop指定
BLPOP  key  [key ...]  timeout  //从key列表表头弹出一个元素，若列表中没有元素，阻塞等待          timeout秒,如果timeout=0,一直阻塞等待
BRPOP  key  [key ...]  timeout  //从key列表表尾弹出一个元素，若列表中没有元素，阻塞等待          timeout秒,如果timeout=0,一直阻塞等待

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Set

Set常用操作
SADD  key  member  [member ...]     //往集合key中存入元素，元素存在则忽略，
              若key不存在则新建
SREM  key  member  [member ...]     //从集合key中删除元素
SMEMBERS  key         //获取集合key中所有元素
SCARD  key          //获取集合key的元素个数
SISMEMBER  key  member      //判断member元素是否存在于集合key中
SRANDMEMBER  key  [count]     //从集合key中选出count个元素，元素不从key中删除
SPOP  key  [count]        //从集合key中选出count个元素，元素从key中删除

Set运算操作
SINTER  key  [key ...]        //交集运算
SINTERSTORE  destination  key  [key ..]   //将交集结果存入新集合destination中
SUNION  key  [key ..]         //并集运算
SUNIONSTORE  destination  key  [key ...]    //将并集结果存入新集合destination中
SDIFF  key  [key ...]         //差集运算
SDIFFSTORE  destination  key  [key ...]   //将差集结果存入新集合destination中

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Zset

ZSet常用操作
ZADD key score member [[score member]…] //往有序集合key中加入带分值元素
ZREM key member [member …]    //从有序集合key中删除元素
ZSCORE key member       //返回有序集合key中元素member的分值
ZINCRBY key increment member    //为有序集合key中元素member的分值加上increment 
ZCARD key       //返回有序集合key中元素个数
ZRANGE key start stop [WITHSCORES]  //正序获取有序集合key从start下标到stop下标的元素
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES] //倒序获取有序集合key从start下标到stop下标的元素

Zset集合操作
ZUNIONSTORE destkey numkeys key [key ...]   //并集计算
ZINTERSTORE destkey numkeys key [key …] //交集计算

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应用场景

Strings

单值缓存

SET  key  value   
GET  key

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对象缓存

1) SET  user:1  value (json格式数据)
2) MSET  user:1:name  artisan user:1:balance  1888
  MGET  user:1:name  user:1:balance

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分布式锁

SETNX  product:10001  true    //返回1代表获取锁成功
SETNX  product:10001  true    //返回0代表获取锁失败
。。。执行业务操作
DEL  product:10001      //执行完业务释放锁
SET product:10001 true  ex  10  nx  //防止程序意外终止导致死锁

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计数器

INCR article:judge:{文章id}   
GET article: judge:{文章id}

转发评论

集群环境 并发访问同一个文章 如何保证线程安全

redis单线程 原子性

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Web集群session共享

spring session + redis实现session共享

spring session 本身就是使用redis作为外部存储

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分布式系统全局序列号

INCRBY  orderId  1000

每次获取1000 存入内存，VS 每次都去redis取1个

N多表，N多并发 ，N多场景使用redis

节点挂了也没关系，无非就是id浪费了

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Hash

对象缓存

HMSET  user  {userId}:name  artisan  {userId}:balance  1888
HMSET  user  1:name  artisan  1:balance  1888
HMGET  user  1:name  1:balance

超时 针对key ,无法针对 field

避免 big key

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电商购物车

1）以用户id为key

2）商品id为field

3）商品数量为value

• 购物车操作

1. 添加商品​​hset cart:1001 10088 1​​
2. 增加数量​​hincrby cart:1001 10088 1​​
3. 商品总数​​hlen cart:1001​​
4. 删除商品​​hdel cart:1001 10088​​
5. 获取购物车所有商品​​hgetall cart:1001​​

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List

常用数据结构

Stack(栈) = LPUSH + LPOP  FILO
Queue(队列）= LPUSH + RPOP
Blocking MQ(阻塞队列）= LPUSH + BRPOP ( 会阻塞其他消息，如果使用，使用单独的Redis)

微信-订阅号消息

比如我关注的公众号，如何显示这些公众号发送的消息？

举个例子

1）A 23:00发布公众号文章，消息ID为10018

LPUSH  msg:{我的-ID}  10018

2）B 23:05 发布公众号文章，消息ID为10086

LPUSH  msg:{我的-ID} 10086

3）C 23:30 发布公众号文章，消息ID为10099

LPUSH  msg:{我的-ID} 10099

3）查看最新的关注的公众号发布的消息

LRANGE  msg:{我的-ID}  0  5

都往我的这个队列里放， lpush 从左侧放

C的文章id B的文章id A 的文章id

获取，肯定是按照时间倒叙排

LRANGE  msg:{我的-ID}  start  stop

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Set

点赞，收藏，标签

1. 点赞

SADD  like:{消息ID}  {用户ID}

2. 取消点赞

SREM like:{消息ID}  {用户ID}

3. 检查用户是否点过赞

SISMEMBER  like:{消息ID}  {用户ID}

4. 获取点赞的用户列表

SMEMBERS like:{消息ID}

5. 获取点赞用户数

SCARD like:{消息ID}

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抽奖

点击参与抽奖加入集合

SADD key {userlD}

2）查看参与抽奖所有用户

SMEMBERS key

3）抽取count名中奖者

SRANDMEMBER key [count] / SPOP key [count]

一 二三等 奖 抽中的移除 SPOP

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共同关注、共同好友。。。

集合操作的应用

SINTER set1 set2 set3 -> { c }
SUNION set1 set2 set3 ->  { a,b,c,d,e }
SDIFF set1 set2 set3 ->  { a }   以第一个集合为基准，减去后面的集合所有元素
             Abc -  bcd  cde --->  a  第一个集合不存在的不算

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Zset

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