redis5種數據結構講解及使用場景

redis提供了5中數據結構，理解每種數據結構的特色對於redis開發運維很是重要。

1、字符串

字符串類型是redis最基礎的數據結構，首先鍵是字符串類型，並且其餘幾種結構都是在字符串類型基礎上構建的，因此字符串類型能爲其餘四種數據結構的學習尊定基礎。字符串類型實際上能夠是字符串（簡單的字符串、複雜的字符串（xml、json）、數字（整數、浮點數）、二進制（圖片、音頻、視頻）），但最大不能超過512M。

• 使用場景：

  • 緩存功能：字符串最經典的使用場景，redis最爲緩存層，Mysql做爲儲存層，絕大部分請求數據都是redis中獲取，因爲redis具備支撐高併發特性，因此緩存一般能起到加速讀寫和下降 後端壓力的做用。（redis爲什麼具有支撐高併發的特性，下次文章講解）。
  • 計數器：許多運用都會使用redis做爲計數的基礎工具，他能夠實現快速計數、查詢緩存的功能，同時數據能夠一步落地到其餘的數據源。如：視頻播放數系統就是使用redis做爲視頻播放數計數的基礎組件。
  • 共享session：出於負載均衡的考慮，分佈式服務會將用戶信息的訪問均衡到不一樣服務器上，用戶刷新一次訪問可能會須要從新登陸，爲避免這個問題能夠用redis將用戶session集中管理，在這種模式下只要保證redis的高可用和擴展性的，每次獲取用戶更新或查詢登陸信息都直接從redis中集中獲取。
  • 限速：處於安全考慮，每次進行登陸時讓用戶輸入手機驗證碼，爲了短信接口不被頻繁訪問，會限制用戶每分鐘獲取驗證碼的頻率。

2、哈希

在redis中哈希類型是指鍵自己又是一種鍵值對結構，如 value={{field1,value1},......fieldN,valueN}}

• 使用場景：哈希結構相對於字符串序列化緩存信息更加直觀，而且在更新操做上更加便捷。因此經常用於用戶信息等管理，可是哈希類型和關係型數據庫有所不一樣，哈希類型是稀疏的，而關係型數據庫是徹底結構化的，關係型數據庫能夠作複雜的關係查詢，而redis去模擬關係型複雜查詢,開發困難，維護成本高。

3、列表

列表類型是用來儲存多個有序的字符串，列表中的每一個字符串成爲元素（element）,一個列表最多能夠儲存2的32次方-1個元素，在redis中，能夠隊列表兩端插入（pubsh）和彈出（pop），還能夠獲取指定範圍的元素列表、獲取指定索引下表的元素等，列表是一種比較靈活的數據結構，它能夠充當棧和隊列的角色，在實際開發中有不少應用場景。

• 優勢：

  • 列表的元素是有序的，這就意味着能夠經過索引下標獲取某個或某個範圍內的元素列表。
  • 列表內的元素是能夠重複的。

• 使用場景：

  • 消息隊列： redis的lpush+brpop命令組合便可實現阻塞隊列，生產者客戶端是用lupsh從列表左側插入元素，多個消費者客戶端使用brpop命令阻塞時的「搶」列表尾部的元素，多個客戶端保證了消費的負載均衡和高可用性消息隊列模型↑
  • 文章列表：每一個用戶都有屬於本身的文章列表，如今須要分頁展現文章列表，此時能夠考慮使用列表，列表不但有序，同時支持按照索引範圍獲取元素。

  • 使用列表技巧：

    • lpush+lpop=Stack(棧)
    • lpush+rpop=Queue（隊列）
    • lpush+ltrim=Capped Collection（有限集合）
    • lpush+brpop=Message Queue（消息隊列）

4、集合

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集合類型也是用來保存多個字符串的元素，但和列表不一樣的是集合中不容許有重複的元素，而且集合中的元素是無序的，不能經過索引下標獲取元素，redis除了支持集合內的增刪改查，同時還支持多個集合取交集、並集、差集，併合理的使用好集合類型，能在實際開發中解決不少實際問題。

• 使用場景：

  • 標籤（tag）：集合類型比較典型的使用場景，如一個用戶對娛樂、體育比較感興趣，另外一個可能對新聞感興 趣，這些興趣就是標籤，有了這些數據就能夠獲得同一標籤的人，以及用戶的共同愛好的標籤，這些數據對於用戶體驗以及曾強用戶粘度比較重要。（用戶和標籤的關係維護應該放在一個事物內執行，防止部分命令失敗形成數據不一致）

  • 其餘

    • sadd=tagging（標籤）
    • spop/srandmember=random item（生成隨機數，好比抽獎）
    • sadd+sinter=social Graph(社交需求)

5、有序集合

有序集合和集合有着必然的聯繫，他保留了集合不能有重複成員的特性，但不一樣得是，有序集合中的元素是能夠排序的，可是它和列表的使用索引下標做爲排序依據不一樣的是，它給每一個元素設置一個分數，做爲排序的依據。（有序集合中的元素不能夠重複，可是csore能夠重複，就和一個班裏的同窗學號不能重複，但考試成績能夠相同）。

• 列表、集合、有序集合三者的異同點
  

• 使用場景：

  • 排行榜：有序集合經典使用場景。例如視頻網站須要對用戶上傳的視頻作排行榜，榜單維護多是多方面：按照時間、按照播放量、按照得到的贊數等。