跟我一起学Redis之五种基本类型及其应用场景举例

Posted 2023-06-22 哩个啷个波

前言

来啦，老弟？来啦，上一篇就当唠唠嗑，接下来就开始进行实操撸命令，计划是先整体单纯说说Redis的各种用法和应用，最后再结合代码归纳总结。

Redis默认有16个数据库(编号为0~15)，默认使用第0个，通过命令select任意切换数据库，和MySql切换数据库一个道理；各数据库之间的数据是隔离的，先启动服务端，再启动客户端，然后开干，如下演示：

Select命令，用于切换数据库

清除数据，主要是测试时使用，在生产环境是杜绝使用这个命令的，如下演示：

Flushdb清除当前库中的数据
Flushall清除所有库中的数据

Key获取、移除、判断是否存在，如下演示

Keys 获取Key
Move 移动指定Key到指定数据库
Exists 判断Key是否存在

查看指定Key对应值类型，如下：

type key

公共的命令暂时就说这么多，接下来开始说说五种基本类型的使用及应用场景；之所以用图片的方式把命令贴出来，主要是在不失真的情况下方便手机阅读，同时希望小伙伴们可以动手敲敲，不要复制~~~

Redis的命令很多，接下来只是说常用的，其他的小伙伴参照文档进行实操吧，这里还是注重实际场景的应用(综合同事、朋友、还有学习过程中提到的场景，并非我都遇到过~~~)；

正文

Redis中基本的五种数据结构，分别是字符串string、哈希hash、列表list、集合set、有序集合zset，存储的数据结构大概如下图；

string

非常常用的类型，搞过Redis的应该都用过。着重分享以下命令：

set key value : 新增或更新字符串键值对
mset key value [key1 value1 ...]：批量新增或更新键值对
setnx key value ：如果key不存在就添加，否则就失败
setex key seconds value：设置简直对的时同时设置过期时间
get key ：获取指定key的值
mget key [key1 key2 ...]：获取多个key的值
del key [key1 key2 ...]：删除指定key
expire key seconds：设置指定key过期时间，以秒为单位
ttl key：查看指定key还剩余多长时间
incr key：将指定key存储的数值加1
decr key：将指定key存储的数值减1
incrby key step：将指定key存储的数值加上step
decrby key step ：将指定key存储的数值减去step

结合应用场景演练*↓↓↓*

单值缓存：即简单键值对数据缓存；有一些数据需要共享，比如在没有统一授权中心的多个系统中，可以通过相同的算法共享token字符串进行各系统统一认证；

对象缓存：比如之前都喜欢用Session保存用户数据，然后在每个网页中进行使用，但对于分布式或是集群系统就需要做Session共享了，一般会将用户信息转为json字符串进行缓存；

对于简单的对象缓存，也可以用mset和mget实现，但使用相对不如上例方便，如下：

以上只是用于共享数据，但其实经常会用于缓存一些高频率访问但不频繁修改的数据上。比如采集设备数据，需要实时核对设备是否正确，当采集比较频繁，如传感器数据时，核对的设备信息不可能实时从数据库中查，需将其进行缓存，减轻数据库压力的同时，也能提高效率。

可能看到这，有小伙伴会问key值中的冒号啥意思，其实这里是用来分层归类的，就比如userData:userId:userName，理解为：用户数据中指定用户的用户名。

计数器：有没有遇见一种需要递增的数据编号，比如说订单编号：202009290001，后四位不断的递增，单体程序还稍微好处理一点，但如果是分布式系统或集群就有点意思了，所以存在Redis中进行统一递增是不错的选择，针对数据量大的，还可以进行分段计数。

文章阅读数或网页浏览数统计：常见博客文章或是公众号都有阅读数统计，或是自己开发的站点需要统计页面访问量，用Redis也可以轻松实现，换其他方式估计得费点心思。

分布式锁：单体程序，多线程通过线程锁来控制资源抢占，对于分布式系统用线程锁就不行了，借助于setnx(set if not exists的缩写) 来完成，及如果没有值就能新增成功，否则就失败，和资源被占就要等待原理是一样的，当然还得考虑对应值的过期和删除，不然一直占用也不行。

字符串的常规操作：比如截取字符串、获取字符串长度等操作。

通过以上可知，字符串的功能还是很强大的，这应该就是很多人喜欢用而且只用它的原因吧。

hash

hash的相关命令一般以h开头，着重分享以下命令：

hset key field value : 新增或更新key对应字段的值；
hsetnx key field value：新增一个不存在Key的字段值；
hmset key field value [field value ...]：在指定Key上存储多个字段和值
hget key field：获取指定key中指定字段的值；
hdel key field [field1...]：删除指定Key值的指定字段
hlen key：获取指定key中的字段的数量
hgetall key：获取指定key中所有的字段值
hincrby key field step：指定key中字段值增加step

结合应用场景演练*↓↓↓*

对象缓存：string也能做，为什么还要用hash?，string一般用于简单对象的缓存，比如字段不多，记录也不多的情况，便于序列化解析。

平时项目中有配置信息或下拉数据信息，会用于各个页面，这种变化频率不高，但需频繁的读取的数据，将其进行缓存减少数据库访问是不错的选择：

当做数据库：有一个同学，做硬件相关系统，通常关于硬件的相关的参数配置都放在内存中，但由于参数过多时，维护是非常不爽的事，而且稍微一个参数的改动，就会重新发布程序。有些也采用SQLite来存储，对于高效访问和修改，Redis却是相对比较优的选择：

如：多个主机，每个主机中有不同的属性，每个属性有对应的值。

做购物车(之前学习记录的)：因为大型的网站，用户很多，将每个人的购物车信息都进行关系存储，做以下页面是有点难处的。所以用Redis做比较高效，至于一些明细信息，可以通过商品ID从关系数据库中查找。

相对于string来说，对于对象存储，不用来回进行序列化，减少内存和CPU的消耗，但设置过期不能到具体字段，只能针对Key设置。

list

着重分享以下命令：

lpush key value [value1 ...] ：在指定key的列表左边插入一个或多个值；
rpush key value [value1 ...] ：在指定key的列表右边插入一个或多个值；
lpop key ：从指定key的列表左边取出第一个值；
rpop key：从指定key的列表右边取出第一个值；
lrange key start end：从指定key列表中获取指定区间内的数据；
blpop key [key1 ...] timeout：从指定key列表中左边取出第一个值,若列表中没有元素就等待timeout时间，如果timeout为0就一直等待。
brpop key [key1 ...] timeout：从指定key列表中右边取出第一个值,若列表中没有元素就等待timeout时间，如果timeout为0就一直等待。
lset key index value：将指定下标的值更新为value，

结合应用场景演练↓↓↓

用于模拟数据结构：

• 栈：先进后出，lpush+lpop 或 rpush+rpop；

• 队列：先进先出，lpush+rpop 或 rpush+lpop；

• 阻塞队列：先进先出，如果列表没有元素就等待，lpush+brpop或rpush+blpop；

用于数据传输桥梁：经常会遇见采集一些仪器相关数据的需求，但通常方式都会让仪器生成数据文件，供其它程序进行解析，也有用Redis中List作为桥梁传输数据的，减少自己生成文件的过程，通过用List的方式，一边塞进去，一边定时取出，然后发送到远程。同样的道理，也可以用于一些消息的推送，比如关注了一个公众号，要发送给订阅者，首先公众号发表文章到List，有一个后台任务程序定时进行取出发给订阅者，这里就是拿公众号举一个例，并非公众号是这么实现。

模拟消息推送

专门有一个后台任务程序从关注者消息列表中取出消息，依次发给每个关注者。

list常规操作(获取，更新，插入)：

set

set命令一般以s开头，里面元素无序且不重复，着重分享以下命令：

sadd key member [member ...]：在集合中增加一个或多个元素；
srem key member [member ...]：从集合中删除一个或多个元素；
smembers key：获取集合中的所欲元素；
scard key：获取集合中的元素个数；
sismember key member：判断指定member是否在集合中；
srandmember key [count]：从集合中获取count个元素，不从集合中删除；
spop key [count]：从集合中获取count个元素，从集合中删除
sinter key [key1 ...]：指定多个集合进行交集运算；
sinterstore dest key [key1 ...]：指定多个集合进行交集运算，存入dest集合；
sunion key [key1 ...]：指定多个集合进行并集运算；
sunionstore dest key [key1 ...]：指定多个集合进行并集运算，存入dest集合；
sdiff key [key1 ...]：指定多个集合进行差集运算；
sdiffstore dest key [key1 ...]：指定多个集合进行差集运算，并存入dest集合；

结合应用场景演练*↓↓↓*

抽奖逻辑：抽奖小伙伴们不陌生了吧，不管是公司年会抽奖，还是公众号参与抽奖，应该几乎不用亲手抓阄了吧。都是通过程序，把人员都放在一起，然后随机抽取，set很符合这种应用场景，如下：

以上是随便找一个抽奖小程序创建的抽奖，开始命令演练：

文章点赞：发表文章之后，可以进行点赞、取消点赞等相关操作；

共同好友统计

zset

zset的命令一般以z开头，里面元素是有序不可重复的。和Set用法基本一样，只是每个元素中多了一个分值，用于元素排序。

zadd key score member [(score member)...]：往有序集合中添加带分值的元素；
zrem key member [member...]：从有序集合中删除成员；
zscore key member：返回集合中指定成员的分值；
zcard key：统计集合中元素个数；
zrange key start stop [withscores]：返回指定范围的元素，withscores代表返回的元素包含对应的分值。
zreverange key start stop [withscores]：返回指定范围的倒序元素，withscores代表返回的元素包含对应的分值。
同set一样也可以进行交集、并集、差集的集合运算。

综合应用场景*↓↓↓*

用于排名：比如考试成绩的排名，新闻热度排行榜，直播打赏排名等。

新闻热榜：

总结

以上简单结合实例应用场景将五种基础类型的常用命令进行分享，还有大量的命令需要小伙伴们结合实际需求进行应用。文中实例大部分是周围项目中的使用场景，少部分是参考学习资料，总体来说，文中实例应用只作为思路参考，小伙伴可根据业务需求进行应用，对于命令的使用还需要小伙伴们多多练习实践。下一篇聊聊三种特殊类型。