Redis（三）：Redis数据结构、使用场景及常用命令

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2022-02-16 13:01 317阅读 0赞

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### 文章目录 ###

*   *  Redis数据结构
     *  Redis常见应用场景及常用命令
     *   *  Key（键）
         *  Server（服务器）
         *  1、String（字符串）
         *  2、List（列表）
         *  3、Set（集合）
         *  4、Hash（哈希表）
         *  5、SortedSet（有序集合）（Zset）
         *  Pub/Sub（发布/订阅）
         *  Transaction（事务）

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[**Redis 命令参考**][Redis]

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## Redis数据结构 ##

String（字符串）List（列表）Set（集合）Hash（哈希表）SortedSet（有序集合）  
![Redis数据结构][Redis 1]  
String（字符串）  
![string][]  
List（列表）  
![list][]  
Set（集合）  
![set][]  
Hash（哈希表）  
![hash][]  
SortedSet（有序集合）  
![sort set][]

## Redis常见应用场景及常用命令 ##

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• 排行榜类的应用，取TOP N操作，前面操作以时间为权重，这个是以某个条件为权重，比如按顶的次数排序计数器应用  
• 存储关系：比如社交关系，比如Tag等

**缓存**  
对于热点数据，缓存以后可能读取数十万次，因此，对于热点数据，缓存的价值非常大。例如，分类栏目更新频率不高，但是绝大多数的页面都需要访问这个数据，因此读取频率相当高，可以考虑基于 Redis 实现缓存。

**会话缓存**  
可以考虑使用 Redis 进行会话缓存。例如，将 web session 存放在 Redis 中。

**时效性**  
例如验证码只有60秒有效期，超过时间无法使用，或者基于 Oauth2 的 Token 只能在 5 分钟内使用一次，超过时间也无法使用。

**访问频率**  
出于减轻服务器的压力或防止恶意的洪水攻击的考虑，需要控制访问频率，例如限制 IP 在一段时间的最大访问量。

**计数器**  
数据统计的需求非常普遍，通过原子递增保持计数。例如，应用数、资源数、点赞数、收藏数、分享数等。

**社交列表**  
社交属性相关的列表信息，例如，用户点赞列表、用户分享列表、用户收藏列表、用户关注列表、用户粉丝列表等，使用 Hash 类型数据结构是个不错的选择。

**记录用户判定信息**  
记录用户判定信息的需求也非常普遍，可以知道一个用户是否进行了某个操作。例如，用户是否点赞、用户是否收藏、用户是否分享等。

**交集、并集和差集**  
在某些场景中，例如社交场景，通过交集、并集和差集运算，可以非常方便地实现共同好友，共同关注，共同偏好等社交关系。

**热门列表与排行榜**  
按照得分进行排序，例如，展示最热、点击率最高、活跃度最高等条件的排名列表。

**最新动态**  
按照时间顺序排列的最新动态，也是一个很好的应用，可以使用 Sorted Set 类型的分数权重存储 Unix 时间戳进行排序。

**消息队列**  
Redis 能作为一个很好的消息队列来使用，依赖 List 类型利用 LPUSH 命令将数据添加到链表头部，通过 BRPOP 命令将元素从链表尾部取出。同时，市面上成熟的消息队列产品有很多，例如 RabbitMQ。因此，更加建议使用 RabbitMQ 作为消息中间件。

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### Key（键） ###

TTL key //(获取key的过期时间)，以秒为单位，返回给定 key 的剩余生存时间(TTL, time to live)
    KEYS * //查看所有key，匹配数据库中所有 key

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### Server（服务器） ###

FLUSHALL //清空整个 Redis 服务器的数据(删除所有数据库的所有 key )

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### 1、String（字符串） ###

String数据结构是简单的key-value类型，value其实不仅可以是String，也可以是数字。

SET key value //将字符串值 value 关联到 key
    GET key //返回 key 所关联的字符串值
    
    INCR key //将 key 中储存的数字值增一
    DECR key //将 key 中储存的数字值减一
    DECRBY key decrement //将 key 所储存的值减去减量 decrement
    
    MSET key value [key value ...] //同时设置一个或多个 key-value 对
    MGET key [key ...] //返回所有(一个或多个)给定 key 的值
    
    EXPIRE key seconds //给指定的key设置过期时间，为给定 key 设置生存时间，当 key 过期时(生存时间为 0 )，它会被自动删除
    PERSIST key //清除过期时间，移除给定 key 的生存时间
    
    STRLEN key //返回 key 所储存的字符串值的长度

**使用场景：**

> 常规key-value缓存应用；  
> 常规**计数**：微博数，粉丝数等。  
> 缓存、限流、计数器、分布式锁、分布式Session

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### 2、List（列表） ###

list就是链表，Redis list的应用场景非常多，也是Redis最重要的数据结构之一，比如微博的关注列表，粉丝列表，最新消息排行等功能都可以用Redis的list结构来实现。  
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。

LPUSH key value [value ...] //将一个或多个值 value 插入到列表 key 的表头
    LPOP key //移除并返回列表 key 的头元素
    
    RPUSH key value [value ...] //将一个或多个值 value 插入到列表 key 的表尾(最右边)
    RPOP key //移除并返回列表 key 的尾元素
    
    LLEN key //返回列表 key 的长度
    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。

**使用场景：**

> 取最新N个数据的操作  
> 可以将最新的50条评论的ID放在List集合  
> 微博的关注列表，粉丝列表，最新消息排行等  
> 可以做简单的消息队列的功能。  
> 可以利用lrange命令，做基于redis的分页功能，性能极佳，用户体验好。

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### 3、Set（集合） ###

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。  
在微博应用中，可以将一个用户所有的关注人存在一个集合中，将其所有粉丝存在一个集合。Redis可以非常方便的实现如共同关注、共同喜好、二度好友等功能。

SADD key member [member ...] //增加set，将一个或多个 member 元素加入到集合 key 当中
    SCARD key //返回集合 key 的基数(集合中元素的数量)
    SISMEMBER key member //是否存在，判断 member 元素是否集合 key 的成员
    SMEMBERS key //返回集合 key 中的所有成员
    SPOP key //移除并返回集合中的一个随机元素
    SUNION key [key ...] //返回一个集合的全部成员，该集合是所有给定集合的并集
    SREM key member [member ...] //删除，移除集合 key 中的一个或多个 member 元素

**使用场景：**

> 赞、踩、标签、好友关系  
> 在微博应用中，可以将一个用户所有的关注人存在一个集合中，将其所有粉丝存在一个集合。Redis可以非常方便的实现如共同关注、共同喜好、二度好友等功能。  
> 利用交集、并集、差集等操作，可以计算共同喜好，全部的喜好，自己独有的喜好等功能。  
> 获取某段时间所有数据排重值，使用set，比如某段时间访问的用户ID，或者是客户端IP

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### 4、Hash（哈希表） ###

Hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。 比如我们可以Hash数据结构来存储用户信息，商品信息等等。**散列（hashes）**  
举个例子： 最近做的一个电商网站项目的首页就使用了redis的hash数据结构进行缓存，因为一个网站的首页访问量是最大的，所以通常网站的首页可以通过redis缓存来提高性能和并发量。我用jedis客户端来连接和操作我搭建的redis集群或者单机redis，利用jedis可以很容易的对redis进行相关操作，总的来说从搭一个简单的集群到实现redis作为缓存的整个步骤不难。

HSET key field value //将哈希表 key 中的域 field 的值设为 value
    HGET key field //返回哈希表 key 中给定域 field 的值
    HGETALL key //返回哈希表 key 中，所有的域和值
    
    HMSET key field value [field value ...] //同时将多个 field-value (域-值)对设置到哈希表 key 中
    HMGET key field [field ...] //返回哈希表 key 中，一个或多个给定域的值
    
    HLEN key //返回哈希表 key 中域的数量

**使用场景：**

> 存储用户信息、用户主页访问量、组合查询，商品信息等  
> 在做单点登录的时候，用这种数据结构存储用户信息，以cookieId作为key，设置30分钟为缓存过期时间，能很好的模拟出类似session的效果。

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### 5、SortedSet（有序集合）（Zset） ###

`常用命令： zadd,zrange,zrem,zcard`  
和set相比，sorted set增加了一个权重参数score，使得集合中的元素能够按score进行有序排列。  
举例： 在直播系统中，实时排行信息包含直播间在线用户列表，各种礼物排行榜，弹幕消息（可以理解为按消息维度的消息排行榜）等信息，适合使用Redis中的SortedSet结构进行存储。

ZADD key score member [[score member] [score member] ...] //将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中
    ZCARD key //返回有序集 key 的基数
    ZRANGE key start stop [WITHSCORES] //返回有序集 key 中，指定区间内的成员
    ZRANK key member //返回有序集 key 中成员 member 的排名

**使用场景：**

> 取TOP N操作  
> 排行榜应用  
> 在直播系统中，实时排行信息包含直播间在线用户列表，各种礼物排行榜，弹幕消息（可以理解为按消息维度的消息排行榜）等信息

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### Pub/Sub（发布/订阅） ###

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### Transaction（事务） ###

MULTI //标记一个事务块的开始。
    EXEC //执行所有事务块内的命令。
    DISCARD //取消事务，放弃执行事务块内的所有命令。
    UNWATCH //取消 WATCH 命令对所有 key 的监视。
    WATCH key [key ...] //监视一个(或多个) key ，如果在事务执行之前这个(或这些) key 被其他命令所改动，那么事务将被打断。

[Redis（五）：Redis事务][Redis_Redis]

— The end —

[Redis]: http://doc.redisfans.com/
[Redis 1]: /images/20220216/972f4659ea5840f4aae7d6ad2cd2a06e.png
[string]: /images/20220216/817ff676d13a4fdaa0bb67cc767e2e18.png
[list]: /images/20220216/0bbe017119674d968c4eec42d31c3327.png
[set]: /images/20220216/59197600e48740daa32d6cdef97dfde6.png
[hash]: /images/20220216/1697df1ae9ab4430b52b351c56f8ecc4.png
[sort set]: /images/20220216/2d516ef848324131be21981bd16fa946.png
[Redis_Redis]: https://blog.csdn.net/yinqian999/article/details/89453741