redis的5种数据结构讲解及使用场景

川长思鸟来 2022-04-23 19:06 196阅读 0赞

redis提供了5种数据结构，理解每种数据结构的特点对于redis开发运维非常重要。

### 一、字符串 ###

*  字符串类型是redis最基础的数据结构，首先键是字符串类型，而且其他几种结构都是在字符串类型基础上构建的，所以字符串类型能为其他四种数据结构的学习尊定基础。
 *  字符串类型实际上可以是：简单的字符串、复杂的字符串（xml、json）、数字（整数、浮点数）、二进制（图片、音频、视频），但最大不能超过512M。

使用场景

*  缓存功能：字符串最经典的使用场景，redis最为缓存层，Mysql作为储存层，绝大部分请求数据都是redis中获取，由于redis具有支撑高并发特性，所以缓存通常能起到加速读写和降低 后端压力的作用。
 *  计数器：许多运用都会使用redis作为计数的基础工具，他可以实现快速计数、查询缓存的功能，同时数据可以一步落地到其他的数据源。如：视频播放数系统就是使用redis作为视频播放数计数的基础组件。
 *  共享session：出于负载均衡的考虑，分布式服务会将用户信息的访问均衡到不同服务器上，用户刷新一次访问可能会需要重新登录，为避免这个问题可以用redis将用户session集中管理，在这种模式下只要保证redis的高可用和扩展性的，每次获取用户更新或查询登录信息都直接从redis中集中获取。
 *  限速：处于安全考虑，每次进行登录时让用户输入手机验证码，为了短信接口不被频繁访问，会限制用户每分钟获取验证码的频率。

### 二、哈希 ###

*  在redis中哈希类型是指键本身又是一种键值对结构

使用场景

*  哈希结构相对于字符串序列化缓存信息更加直观，并且在更新操作上更加便捷。所以常常用于用户信息等管理，但是哈希类型和关系型数据库有所不同，哈希类型是稀疏的，而关系型数据库是完全结构化的，关系型数据库可以做复杂的关系查询，而redis去模拟关系型复杂查询开发困难，维护成本高。

哈希直接用语言不太好理解，直接看图，一目了然：

相关命令（基于4.0.1版本）

1.  hset命令：设置一个key的filed对应的值，filed不存在则新增，field存在则修改field对应的值。
2.  hgetall命令：获取该key的所有field以及对应的值。
3.  hlen命令：获取key的长度，就是field的个数。
4.  hvals命令：获取所有filed对应的value，只返回value。
5.  hkeys命令：获取所有的filed，只返回filed，不返回value。  
    ![1.png][]
6.  hmset命令：一次设置多个filed和对应的值  
    ![2.png][]
7.  hmget命令：获取多个filed的值  
    ![3.png][]
8.  hdel命令：删除filed，允许删除多个。  
    ![4.png][]
9.  hincrby命令：给filed字段的值增加一个数，可以是负数。  
    ![5.png][]  
    **【注意】不能增加浮点数**  
    ![6.png][]
10. hexists命令：判断某个field是否存在，存在则返回1，否则返回0。  
    ![7.png][]

### 三、列表 ###

*  列表类型是用来储存多个有序的字符串，列表中的每个字符串成为元素（element）,一个列表最多可以储存2的32次方-1个元素，在redis中，可以队列表两端插入（pubsh）和弹出（pop），还可以获取指定范围的元素列表、获取指定索引下表的元素等，列表是一种比较灵活的数据结构，它可以充当栈和队列的角色，在实际开发中有很多应用场景。
 *  优点：  
    1.列表的元素是有序的，这就意味着可以通过索引下标获取某个或某个范围内的元素列表。  
    2.列表内的元素是可以重复的。

使用场景

*  消息队列： redis的lpush+brpop命令组合即可实现阻塞队列，生产者客户端是用lupsh从列表左侧插入元素，多个消费者客户端使用brpop命令阻塞时的“抢”列表尾部的元素，多个客户端保证了消费的负载均衡和高可用性。
 *  文章列表：每个用户都有属于自己的文章列表，现在需要分页展示文章列表，此时可以考虑使用列表，列表不但有序同时支持按照索引范围获取元素。

### 四、集合 ###

*  集合类型也是用来保存多个字符串的元素，但和列表不同的是集合中不允许有重复的元素，并且集合中的元素是无序的，不能通过索引下标获取元素，redis除了支持集合内的增删改查，同时还支持多个集合取交集、并集、差集，并合理的使用好集合类型，能在实际开发中解决很多实际问题。

使用场景

*  标签（tag）：集合类型比较典型的使用场景，如一个用户对娱乐、体育比较感兴趣，另一个可能对新闻感兴趣，这些兴趣就是标签，有了这些数据就可以得到同一标签的人，以及用户的共同爱好的标签，这些数据对于用户体验以及曾强用户粘度比较重要。（用户和标签的关系维护应该放在一个事物内执行，防止部分命令失败造成数据不一致）

### 五、有序集合 ###

*  有序集合和集合有着必然的联系，他保留了集合不能有重复成员的特性，但不同得是，有序集合中的元素是可以排序的，但是它和列表的使用索引下标作为排序依据不同的是，它给每个元素设置一个分数，作为排序的依据。（有序集合中的元素不可以重复，但是csore可以重复，就和一个班里的同学学号不能重复，但考试成绩可以相同）。

使用场景

*  排行榜：有序集合经典使用场景。例如视频网站需要对用户上传的视频做排行榜，榜单维护可能是多方面：按照时间、按照播放量、按照获得的赞数等。

### 附录 ###

*  Redis官方对Java 语言的封装框架推荐的有十多种，主要是Jedis 、Redisson

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