在微博微信场景下学习Redis数据结构

Posted 2021-03-25 小强的进阶之路

Redis安装

下载地址：http://redis.io/download

安装步骤：
1、yum install gcc
2、wget http://download.redis.io/releases/redis‐5.0.3.tar.gz
tar xzf redis‐5.0.3.tar.gz
cd redis‐5.0.3
3、make
4、src/redis‐server redis.conf（注意要使用后台启动，所以修改redis.conf里的daemonize改为y
es)
5、ps ‐ef | grep redis
6、src/redis‐cli

Redis核心数据结构以及使用场景

String结构

• 字符串常用操作

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

• String应用场景

这个是微信公众号的文章阅读量数量的统计，可以通过redis的string数据结构来解决。使用incr原子操作命令，redis的key是article：readcount：{文章id}，当该文章被阅读时，调用incr命令，阅读数量加一，通过get该redis的key，实现文章阅读数量统计的功能。

incr article：readcount：{文章id}
get article：readcount：{文章id}

Hash结构

• Hash常用操作

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

• Hash使用场景

这个是京东购物车的截图，可以看到很多功能都用redis的命令可来实现。在redis中保存对商品id、购物车id等等id的操作，在前端保存对于该商品的描述，在操作购物车的时候，底层其实就是操作redis的命令。

添加商品：hset cart:1001 1088 1
添加数量：hincrby cart:1001 1088 1
商品总数：hlen cart:1001
删除商品：hdel cart:1001 1008
获取购物车所有商品： hgetall cart:1001

• Hash优缺点
  优点：同类数据归类整合存储，方便数据管理，相比string操作消耗内存与cpu更小
  缺点：过期功能上不能使用在field上，只能使用在key上

List结构

• List常用操作

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

• List的应用场景

这是我们经常使用的新浪微博，我们看在微博文章中如何使用redis的list数据结构。新浪微博是使用redis的大户，据在新浪工作的朋友说，新浪使用redis的总容量超过500T，可想而知几乎70%的功能都在redis中操作。

"小米手机"发微博，消息id为1001，使用的redis命令是：

LPUSH msg：{小强-id} 1001

"号外长沙"发微博，消息id为1002，使用的redis命令是：

LPUSH msg：{小强-id} 1002

小强查看最新10条的新浪微博消息：

LRANGE msg：{小强-id} 0 10

Set结构

• 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

• Set使用场景

使用这个抽奖界面作为set的使用场景的例子，相信大家对这个界面都很熟悉，微信小程序的“抽奖”功能，这个是使用redis的set数据结构的典型场景。
当用户点击“参与抽奖”，也就是把将用户ID加入集合中：

SADD key {userID}

查看参与抽奖的所有用户：

SMEMBERS key

抽取count名中奖用户

SRANDMEMBER key [count]

Zset有序集合结构

• 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使用场景

微博热搜榜处处使用到了Redis的有序集合这个数据结构，我们都知道有序集合是对集合的一个扩展，增加了score字段。通过score字段，我们可以选出最大或者最小的topN，这样就有了排行榜，如果用传统的数据库去实现这个功能，估计对数据性能的消耗非常大。

1）点击新闻
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2）展示当日排行前十
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4）展示七日排行前十
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