redis各數據類型使用場景介紹

一、String

經常使用命令：

除了get、set、incr、decr mget等操做外，Redis還提供了下面一些操做：

獲取字符串長度

往字符串append內容

設置和獲取字符串的某一段內容

設置及獲取字符串的某一位（bit）

批量設置一系列字符串的內容

應用場景：

String是最經常使用的一種數據類型，普通的key/value存儲均可以歸爲此類，value其實不只是String，

也能夠是數字：好比想知道何時封鎖一個IP地址(訪問超過幾回)。INCRBY命令讓這些變得很容易，經過原子遞增保持計數。

實現方式：

m,decr等操做時會轉成數值型進行計算，此時redisObject的encoding字段爲int。

二、Hash

經常使用命令：

hget,hset,hgetall 等。

應用場景：

咱們簡單舉個實例來描述下Hash的應用場景，好比咱們要存儲一個用戶信息對象數據，包含如下信息：

           用戶ID，爲查找的key，

           存儲的value用戶對象包含姓名name，年齡age，生日birthday 等信息，

   若是用普通的key/value結構來存儲，主要有如下2種存儲方式：

       第一種方式將用戶ID做爲查找key,把其餘信息封裝成一個對象以序列化的方式存儲，

           如：set u001 "李三,18,20010101"

           這種方式的缺點是，增長了序列化/反序列化的開銷，而且在須要修改其中一項信息時，須要把整個對象取回，而且修改操做須要對併發進行保護，引入CAS等複雜問題。

       第二種方法是這個用戶信息對象有多少成員就存成多少個key-value對兒，用用戶ID+對應屬性的名稱做爲惟一標識來取得對應屬性的值，

           如：mset user:001:name "李三 "user:001:age18 user:001:birthday "20010101"

           雖然省去了序列化開銷和併發問題，可是用戶ID爲重複存儲，若是存在大量這樣的數據，內存浪費仍是很是可觀的。

    那麼Redis提供的Hash很好的解決了這個問題，Redis的Hash實際是內部存儲的Value爲一個HashMap，

    並提供了直接存取這個Map成員的接口，

        如：hmset user:001 name "李三" age 18 birthday "20010101"   

            也就是說，Key仍然是用戶ID,value是一個Map，這個Map的key是成員的屬性名，value是屬性值，

            這樣對數據的修改和存取均可以直接經過其內部Map的Key(Redis裏稱內部Map的key爲field), 也就是經過 

            key(用戶ID) + field(屬性標籤) 操做對應屬性數據了，既不須要重複存儲數據，也不會帶來序列化和併發修改控制的問題。很好的解決了問題。

這裏同時須要注意，Redis提供了接口(hgetall)能夠直接取到所有的屬性數據,可是若是內部Map的成員不少，那麼涉及到遍歷整個內部Map的操做，因爲Redis單線程模型的緣故，這個遍歷操做可能會比較耗時，而另其它客戶端的請求徹底不響應，這點須要格外注意。

  實現方式：

上面已經說到Redis Hash對應Value內部實際就是一個HashMap，實際這裏會有2種不一樣實現，這個Hash的成員比較少時Redis爲了節省內存會採用相似一維數組的方式來緊湊存儲，而不會採用真正的HashMap結構，對應的value redisObject的encoding爲zipmap,當成員數量增大時會自動轉成真正的HashMap,此時encoding爲ht。

三、List

經常使用命令：

    lpush,rpush,lpop,rpop,lrange,BLPOP(阻塞版)等。

應用場景：

    Redis list的應用場景很是多，也是Redis最重要的數據結構之一。

    咱們能夠輕鬆地實現最新消息排行等功能。

    Lists的另外一個應用就是消息隊列，能夠利用Lists的PUSH操做，將任務存在Lists中，而後工做線程再用POP操做將任務取出進行執行。

實現方式：

    Redis list的實現爲一個雙向鏈表，便可以支持反向查找和遍歷，更方便操做，不過帶來了部分額外的內存開銷，Redis內部的不少實現，包括髮送緩衝隊列等也都是用的這個數據結構。

RPOPLPUSH source destination

    命令 RPOPLPUSH 在一個原子時間內，執行如下兩個動做：

    將列表 source 中的最後一個元素(尾元素)彈出，並返回給客戶端。

    將 source 彈出的元素插入到列表 destination ，做爲 destination 列表的的頭元素。

    若是 source 和 destination 相同，則列表中的表尾元素被移動到表頭，並返回該元素，能夠把這種特殊狀況視做列表的旋轉(rotation)操做。

    一個典型的例子就是服務器的監控程序：它們須要在儘量短的時間內，並行地檢查一組網站，確保它們的可訪問性。

    redis.lpush "downstream_ips", "192.168.0.10"

    redis.lpush "downstream_ips", "192.168.0.11"

    redis.lpush "downstream_ips", "192.168.0.12"

    redis.lpush "downstream_ips", "192.168.0.13"

    Then:

    next_ip = redis.rpoplpush "downstream_ips", "downstream_ips"

BLPOP

  假設如今有 job 、 command 和 request 三個列表，其中 job 不存在， command 和 request 都持有非空列表。考慮如下命令：

  BLPOP job command request 30  #阻塞30秒，0的話就是無限期阻塞,job列表爲空,被跳過,緊接着command 列表的第一個元素被彈出。

  1) "command"                             # 彈出元素所屬的列表

  2) "update system..."                    # 彈出元素所屬的值 

  爲何要阻塞版本的pop呢，主要是爲了不輪詢。舉個簡單的例子若是咱們用list來實現一個工做隊列。執行任務的thread能夠調用阻塞版本的pop去獲取任務這樣就能夠避免輪詢去檢查是否有任務存在。當任務來時候工做線程能夠當即返回，也能夠避免輪詢帶來的延遲。

四、Set

經常使用命令：

    sadd,srem,spop,sdiff ,smembers,sunion 等。

應用場景：

    Redis set對外提供的功能與list相似是一個列表的功能，特殊之處在於set是能夠自動排重的，當你須要存儲一個列表數據，又不但願出現重複數據時，set是一個很好的選擇，而且set提供了判斷某個成員是否在一個set集合內的重要接口，這個也是list所不能提供的。

    好比在微博應用中，每一個人的好友存在一個集合（set）中，這樣求兩我的的共同好友的操做，可能就只須要用求交集命令便可。

    Redis還爲集合提供了求交集、並集、差集等操做，能夠很是方便的實

實現方式：

    set 的內部實現是一個 value永遠爲null的HashMap，實際就是經過計算hash的方式來快速排重的，這也是set能提供判斷一個成員是否在集合內的緣由。

五、Sort Set

經常使用命令：

    zadd,zrange,zrem,zcard等

  使用場景：

    以某個條件爲權重，好比按頂的次數排序.

    ZREVRANGE命令能夠用來按照得分來獲取前100名的用戶，ZRANK能夠用來獲取用戶排名，很是直接並且操做容易。

    Redis sorted set的使用場景與set相似，區別是set不是自動有序的，而sorted set能夠經過用戶額外提供一個優先級(score)的參數來爲成員排序，而且是插入有序的，即自動排序。

    好比:twitter 的public timeline能夠以發表時間做爲score來存儲，這樣獲取時就是自動按時間排好序的。

    好比:全班同窗成績的SortedSets，value能夠是同窗的學號，而score就能夠是其考試得分，這樣數據插入集合的，就已經進行了自然的排序。

    另外還能夠用Sorted Sets來作帶權重的隊列，好比普通消息的score爲1，重要消息的score爲2，而後工做線程能夠選擇按score的倒序來獲取工做任務。讓重要的任務優先執行。

    須要精準設定過時時間的應用

    好比你能夠把上面說到的sorted set的score值設置成過時時間的時間戳，那麼就能夠簡單地經過過時時間排序，定時清除過時數據了，不只是清除Redis中的過時數據，你徹底能夠把Redis裏這個過時時間當成是對數據庫中數據的索引，用Redis來找出哪些數據須要過時刪除，而後再精準地從數據庫中刪除相應的記錄。

  實現方式：

    Redis sorted set的內部使用HashMap和跳躍表(SkipList)來保證數據的存儲和有序，HashMap裏放的是成員到score的映射，而跳躍表裏存放的是全部的成員，排序依據是HashMap裏存的score,使用跳躍表的結構能夠得到比較高的查找效率，而且在實現上比較簡單。

六、消息訂閱Pub/Sub

Pub/Sub 從字面上理解就是發佈（Publish）與訂閱（Subscribe），在Redis中，你能夠設定對某一個key值進行消息發佈及消息訂閱，

當一個key值上進行了消息發佈後，全部訂閱它的客戶端都會收到相應的消息。這一功能最明顯的用法就是用做實時消息系統，好比普通的即時聊天，羣聊等功能。

客戶端1：subscribe  rain

客戶端2：PUBLISH  rain "my love!!!"

(integer) 2 表明有幾個客戶端訂閱了這個消息

 七、Transactions

    誰說NoSQL都不支持事務，雖然Redis的Transactions提供的並非嚴格的ACID的事務（好比一串用EXEC提交執行的命令，在執行中服務器宕機，那麼會有一部分命令執行了，剩下的沒執行），可是這個Transactions仍是提供了基本的命令打包執行的功能（在服務器不出問題的狀況下，能夠保證一連串的命令是順序在一塊兒執行的，中間有會有其它客戶端命令插進來執行）。

    Redis還提供了一個Watch功能，你能夠對一個key進行Watch，而後再執行Transactions，在這過程當中，若是這個Watched的值進行了修改，那麼這個Transactions會發現並拒絕執行。

Session 1

    (1)第1步

    redis 127.0.0.1:6379> get age

    "10"

    redis 127.0.0.1:6379> watch age

    OK

    redis 127.0.0.1:6379> multi

    OK

    redis 127.0.0.1:6379>

 

Session 2

    (2)第2步

    redis 127.0.0.1:6379> set age 30

    OK

    redis 127.0.0.1:6379> get age

    "30"

    redis 127.0.0.1:6379>

Session 1   

    (3)第3步

    redis 127.0.0.1:6379> set age 20

    QUEUED

    redis 127.0.0.1:6379> exec

    (nil)

    redis 127.0.0.1:6379> get age

    "30"

    redis 127.0.0.1:6379>

第一步，Session 1 尚未來得及對age的值進行修改

第二步，Session 2 已經將age的值設爲30

第三步，Session 1 但願將age的值設爲20，但結果一執行返回是nil，說明執行失敗，以後咱們再取一下age的值是30，這是因爲Session   1中對age加了樂觀鎖致使的。