Redis能夠作哪些事？

Redis是一種基於鍵值對的NoSQL數據庫，它的值主要由string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合），zset（有序集合）五種基本數據結構構成，除此以外還支持一些其餘的數據結構和算法。key都是由字符串構成的，那麼這五種數據結構的使用場景有哪些？一塊兒來看看！web

一字符串

字符串類型是Redis最基礎的數據結構，字符串類型能夠是JSON、XML甚至是二進制的圖片等數據，可是最大值不能超過512MB。redis

1.1 內部編碼

Redis會根據當前值的類型和長度決定使用哪一種內部編碼來實現。算法

字符串類型的內部編碼有3種：數據庫

int：8個字節的長整型。
embstr：小於等於39個字節的字符串。
raw：大於39個字節的字符串。

1.2 使用場景

1.2.1 緩存

在web服務中，使用MySQL做爲數據庫，Redis做爲緩存。因爲Redis具備支撐高併發的特性，一般能起到加速讀寫和下降後端壓力的做用。web端的大多數請求都是從Redis中獲取的數據，若是Redis中沒有須要的數據，則會從MySQL中去獲取，並將獲取到的數據寫入redis。後端

1.2.2 計數

Redis中有一個字符串相關的命令incr key，incr命令對值作自增操做，返回結果分爲如下三種狀況：緩存

值不是整數，返回錯誤
值是整數，返回自增後的結果
key不存在，默認鍵爲0，返回1

好比文章的閱讀量，視頻的播放量等等都會使用redis來計數，每播放一次，對應的播放量就會加1，同時將這些數據異步存儲到數據庫中達到持久化的目的。安全

1.2.3 共享Session

在分佈式系統中，用戶的每次請求會訪問到不一樣的服務器，這就會致使session不一樣步的問題，假如一個用來獲取用戶信息的請求落在A服務器上，獲取到用戶信息後存入session。下一個請求落在B服務器上，想要從session中獲取用戶信息就不能正常獲取了，由於用戶信息的session在服務器A上，爲了解決這個問題，使用redis集中管理這些session，將session存入redis，使用的時候直接從redis中獲取就能夠了。服務器

1.2.4 限速

爲了安全考慮，有些網站會對IP進行限制，限制同一IP在必定時間內訪問次數不能超過n次。微信

二哈希

Redis中，哈希類型是指一個鍵值對的存儲結構。markdown

2.1 內部編碼

哈希類型的內部編碼有兩種：

ziplist（壓縮列表）：當哈希類型元素個數小於hash-max-ziplist-entries配置（默認512個）同時全部值都小於hash-max-ziplist-value配置（默認64字節）時使用。ziplist使用更加緊湊的結構實現多個元素的連續存儲，因此比hashtable更加節省內存。
hashtable（哈希表）：當ziplist不能知足要求時，會使用hashtable。

2.2 使用場景

因爲hash類型存儲的是一個鍵值對，好比數據庫有如下一個用戶表結構

id	name	age
1	Java旅途	18

將以上信息存入redis，用代表:id做爲key，用戶屬性做爲值：

hset user:1 name Java旅途 age 18
複製代碼

使用哈希存儲會比字符串更加方便直觀

三列表

列表類型用來存儲多個有序的字符串，一個列表最多能夠存儲2^32-1個元素，列表的兩端均可以插入和彈出元素。

3.1 內部編碼

列表的內部編碼有兩種：

ziplist（壓縮列表）：當哈希類型元素個數小於list-max-ziplist-entries配置（默認512個）同時全部值都小於list-max-ziplist-value配置（默認64字節）時使用。ziplist使用更加緊湊的結構實現多個元素的連續存儲，因此比hashtable更加節省內存。
linkedlist（鏈表）：當ziplist不能知足要求時，會使用linkedlist。

3.2 使用場景

3.2.1 消息隊列

列表用來存儲多個有序的字符串，既然是有序的，那麼就知足消息隊列的特色。使用lpush+rpop或者rpush+lpop實現消息隊列。除此以外，redis支持阻塞操做，在彈出元素的時候使用阻塞命令來實現阻塞隊列。

3.2.2 棧

因爲列表存儲的是有序字符串，知足隊列的特色，也就能知足棧先進後出的特色，使用lpush+lpop或者rpush+rpop實現棧。

3.2.3 文章列表

由於列表的元素不可是有序的，並且還支持按照索引範圍獲取元素。所以咱們可使用命令lrange key 0 9分頁獲取文章列表

四集合

集合類型也能夠保存多個字符串元素，與列表不一樣的是，集合中不容許有重複元素而且集合中的元素是無序的。一個集合最多能夠存儲2^32-1個元素。

4.1 內部編碼

集合類型的內部編碼有兩種：

intset（整數集合）：當集合中的元素都是整數且元素個數小於set-max-intset-entries配置（默認512個）時，redis會選用intset來做爲集合的內部實現，從而減小內存的使用。
hashtable（哈希表）：當intset不能知足要求時，會使用hashtable。

4.2 使用場景

4.2.1 用戶標籤

例如一個用戶對籃球、足球感興趣，另外一個用戶對橄欖球、乒乓球感興趣，這些興趣點就是一個標籤。有了這些數據就能夠獲得喜歡同一個標籤的人，以及用戶的共同感興趣的標籤。給用戶打標籤的時候須要①給用戶打標籤，②給標籤加用戶，須要給這兩個操做增長事務。

給用戶打標籤

sadd user:1:tags tag1 tag2
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給標籤添加用戶

sadd tag1:users user:1

sadd tag2:users user:1
複製代碼

使用交集（sinter）求兩個user的共同標籤

sinter user:1:tags user:2:tags
複製代碼

4.2.2 抽獎功能

集合有兩個命令支持獲取隨機數，分別是：

隨機獲取count個元素，集合元素個數不變

srandmember key [count]

隨機彈出count個元素，元素從集合彈出，集合元素個數改變

spop key [count]

用戶點擊抽獎按鈕，參數抽獎，將用戶編號放入集合，而後抽獎，分別抽一等獎、二等獎，若是已經抽中一等獎的用戶不能參數抽二等獎則使用spop，反之使用srandmember。

五有序集合

有序集合和集合同樣，不能有重複元素。可是能夠排序，它給每一個元素設置一個score做爲排序的依據。最多能夠存儲2^32-1個元素。

5.1 內部編碼

有序集合類型的內部編碼有兩種：

ziplist（壓縮列表）：當有序集合的元素個數小於list-max-ziplist-entries配置（默認128個）同時全部值都小於list-max-ziplist-value配置（默認64字節）時使用。ziplist使用更加緊湊的結構實現多個元素的連續存儲，更加節省內存。
skiplist（跳躍表）：當不知足ziplist的要求時，會使用skiplist。

5.2 使用場景

5.2.1 排行榜

用戶發佈了n篇文章，其餘人看到文章後給喜歡的文章點贊，使用score來記錄點贊數，有序集合會根據score排行。流程以下

用戶發佈一篇文章，初始點贊數爲0，即score爲0

zadd user:article 0 a
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有人給文章a點贊，遞增1

zincrby user:article 1 a
複製代碼

查詢點贊前三篇文章

zrevrange user:article 0 2
複製代碼

查詢點贊後三篇文章

zrange user:article 0 2
複製代碼

5.2.2 延遲消息隊列

下單系統，下單後須要在15分鐘內進行支付，若是15分鐘未支付則自動取消訂單。將下單後的十五分鐘後時間做爲score，訂單做爲value存入redis，消費者輪詢去消費，若是消費的大於等於這筆記錄的score，則將這筆記錄移除隊列，取消訂單。

總結

在開發中，字符串類型是用的最多的數據類型，致使咱們忽視了redis的其餘四種數據類型，在具體場景下選擇具體的數據類型對提高redis性能有很是大的幫助。redis雖然支持消息隊列的實現，可是並不支持ack。因此redis實現的消息隊列不能保證消息的可靠性，除非本身實現消息確認機制，不過這很是麻煩，因此若是是重要的消息仍是推薦使用專門的消息隊列去作。

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