Redis各種型應用場景

 

Redis的六種特性

l Strings

l Hashs

l Lists

l Sets

l Sorted Sets

l Pub/Sub

Redis各特性的應用場景

Strings

Strings 數據結構是簡單的key-value類型，value其實不只是String，也能夠是數字。

經常使用方法

方法	說明	特性
set	設置key對應的的值爲String類型的value
get	獲取對應key對應的String的值，若是不存在返回nil
setnx	設置能夠爲對應的值爲String類型的value，若是key存在返回0不覆蓋，不存在返回1	nx的意思爲not exist Set the value of a key, only if the key does not exist
setex	置key對應的值爲String類型的value，並指定此鍵值對應的有效期 SETEX key seconds value	例：setex mykey 10 你好
setrange	設置key的value的子字符串	setrange key 位置 替換的內容 若是替換內容沒有原value長,則原value剩餘的內容將被保留
mset	一次設置多個key的值，成功返回ok，失敗返回0，要成功都成功，要不成功所有失敗。	mset key1 內容一 key2 內容二
msetnx	一次設置多個key的值，成功返回ok，失敗返回0，不覆蓋已經存在的值，要成功都成功，要失敗都失敗。
getset	設置key的值並返回key的舊值	getset key newValuse
getrange	獲取key對應的value子字符串	getrange key 0 5 //獲取前6個字符
mget	批量獲取	mget key1 key2 key3 //沒有設置則返回空
incr	對key的值作增長操做,並返回新的值	+1
incrby	對能夠的value加指定的值，	key若是不存在會設置key並value爲0 incrby key1 5 //對key1的值加5
decr	對key的值作減減操做	-1
decrby	對key的值減去指定值
append	給指定key的字符串追加value，返回新的字符串長度
strlen	取指定key的value值的長度

使用場景

常規key-value緩存應用。

常規計數: 微博數, 粉絲數

Hashs

在Memcached中，咱們常常將一些結構化的信息打包成hashmap，在客戶端序列化後存儲爲一個字符串的值，好比用戶的暱稱、年齡、性別、積分等，這時候在須要修改其中某一項時，一般須要將全部值取出反序列化後，修改某一項的值，再序列化存儲回去。這樣不只增大了開銷，也不適用於一些可能併發操做的場合（好比兩個併發的操做都須要修改積分）。而Redis的Hash結構可使你像在數據庫中Update一個屬性同樣只修改某一項屬性值。

它是一個String類型的field和value的映射表，它的添加和刪除都是平均的，hash特別適合用於存儲對象，對於將對象存儲成字符串而言，hash會佔用更少的內存，而且能夠更方便的存取整個對象. 它和java的HashMap徹底相似

經常使用方法

方法	說明	特性
hset	設置一個hash 的field爲指定值，若是key不存在則先建立	hset tab ke1 val1
hget	獲取某個hash的某個field值	hget tab ke1
hsetnx	相似string只是操做的是hash
hmset	批量設置hash的內容
hmget	獲取hash表的所有key值	Hmget key field1 field2
hincrby	給hash表的某個字段增長值
hexists	判斷hash表中某個key是否存在
hlen	返回hash表中的key數量
hdel	刪除指定hash表的某個鍵值對
hkeys	返回hash表中全部的key
hvals	返回hash表中全部的value
hgetall	獲取hash表中全部key和value

使用場景

存儲部分變動數據

如用戶信息等。

Lists

Lists 就是鏈表，略有數據結構知識的人都應該能理解其結構。使用Lists結構，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。Redis還提供了操做Lists中某一段的api，你能夠直接查詢，刪除Lists中某一段的元素。

 

Redis的list是每一個子元素都是String類型的雙向鏈表，能夠經過push和pop操做從列表的頭部或者尾部添加或者刪除元素，這樣List便可以做爲棧，也能夠做爲隊列。

經常使用方法

方法	說明	特性
lpush	在key所對應的list頭部添加一個元素	l的意思是left
rpush	在key說對應的list尾部添加一個元素	r的意思是right
lrange	顯示list裏面的內容	lrange 0 -1 //所有顯示
linsert	在key對應的list	linsert mylist before one myvalue
lset	設置list中指定下標元素的值	lset mylist index myvalue
lrem	從key對應的list中刪除n個和value相同的元素,結果返回影響元素的個數，n<0從尾部開始刪除，n=0全刪除	lrem mylist count "value"
ltrim	保留指定key範圍內的數據，返回ok成功	ltrim mylist 0 3 //0-3是保留的範圍
lpop	從list的頭部刪除一個元素，並返回該刪除的元素
rpop	從list的尾部彈出一個元素，並返回該刪除的元素
rpoplpush	從第一個list的尾部元素異常元素並添加到第二個list的頭部	rpoplpush mylistA mylistB
lindex	返回list位置的元素	lindex mylist 3
llen	返回list中元素的個數	llen mylist

使用場景

消息隊列系統

使用list能夠構建隊列系統，使用sorted set甚至能夠構建有優先級的隊列系統。

好比：將Redis用做日誌收集器

實際上仍是一個隊列，多個端點將日誌信息寫入Redis，而後一個worker統一將全部日誌寫到磁盤。

取最新N個數據的操做

記錄前N個最新登錄的用戶Id列表，超出的範圍能夠從數據庫中得到。

//把當前登陸人添加到鏈表裏

ret = r.lpush("login:last_login_times", uid)

//保持鏈表只有N位

ret = redis.ltrim("login:last_login_times", 0, N-1)

//得到前N個最新登錄的用戶Id列表

last_login_list = r.lrange("login:last_login_times", 0, N-1)

 

好比sina微博：

在Redis中咱們的最新微博ID使用了常駐緩存，這是一直更新的。可是咱們作了限制不能超過5000個ID，所以咱們的獲取ID函數會一直詢問Redis。只有在start/count參數超出了這個範圍的時候，才須要去訪問數據庫。

咱們的系統不會像傳統方式那樣「刷新」緩存，Redis實例中的信息永遠是一致的。SQL數據庫（或是硬盤上的其餘類型數據庫）只是在用戶須要獲取「很遠」的數據時纔會被觸發，而主頁或第一個評論頁是不會麻煩到硬盤上的數據庫了。

Sets

Sets 就是一個集合，集合的概念就是一堆不重複值的組合。利用Redis提供的Sets數據結構，能夠存儲一些集合性的數據。

案例：

在微博應用中，能夠將一個用戶全部的關注人存在一個集合中，將其全部粉絲存在一個集合。Redis還爲集合提供了求交集、並集、差集等操做，能夠很是方便的實現如共同關注、共同喜愛、二度好友等功能，對上面的全部集合操做，你還可使用不一樣的命令選擇將結果返回給客戶端仍是存集到一個新的集合中。

 

Set是集合，是String類型的無序集合，set是經過hashtable實現的，概念和數學中個的集合基本相似，能夠交集，並集，差集等等，set中的元素是沒有順序的。

經常使用方法

方法	說明	特性
sadd	向名稱爲key的set中添加元素，返回影響元素的個數，0爲失敗，1爲成功	sadd myset value
smembers	查看集合中全部的成員	smebers myset
srem	刪除集合的一個元素	srem myset two
spop	隨機返回並刪除set中一個元素	spop myset
sdiff	返回全部set與第一個set的差集	sdiff myset1 myset2
sdiffstore	比較差集而且存儲到另外一個set中，返回1表明成功	sdiffstore setstoreSet mySet1 myset2
sinter	返回全部給定集合的交集	sinter myset1 mysert2 //1集合和2集合的交集
sinterstore	返回給定集合的交集並存儲到另外一個集合	sinterstore desset myset1 myset2 //存到desset集合中
sunion	返回全部給定集合的並集	sunion set1 set2
sunionstore	返回全部的並集而且存儲到另外一個集合中，返回影響的元素個數	sunionstore destSet myset1 myset2
smove	把第一個集合的元素移動到第二個集合中	smove myset myset 你好
scard	返回集合中元素的個數	scard myset1
sismember	測試某個元素是否在集合中，返回0是否是，大於0是存在	sismember mykey1 你好
srandmember	隨機返回個集合中的元素	srandmemeber myset1

使用場景

交集，並集，差集：(Set)

//book表存儲book名稱

set book:1:name    」The Ruby Programming Language」

set book:2:name     」Ruby on rail」

set book:3:name     」Programming Erlang」

//tag表使用集合來存儲數據，由於集合擅長求交集、並集

sadd tag:ruby 1

sadd tag:ruby 2

sadd tag:web 2

sadd tag:erlang 3

 

//即屬於ruby又屬於web的書？

 inter_list = redis.sinter("tag.web", "tag:ruby")

//即屬於ruby，但不屬於web的書？

 inter_list = redis.sdiff("tag.ruby", "tag:web")

//屬於ruby和屬於web的書的合集？

 inter_list = redis.sunion("tag.ruby", "tag:web")

獲取某段時間全部數據去重值

這個使用Redis的set數據結構最合適了，只須要不斷地將數據往set中扔就好了，set意爲集合，因此會自動排重。

Sorted Sets

和Sets相比，Sorted Sets增長了一個權重參數score，使得集合中的元素可以按score進行有序排列，好比一個存儲全班同窗成績的Sorted Sets，其集合value能夠是同窗的學號，而score就能夠是其考試得分，這樣在數據插入集合的時候，就已經進行了自然的排序。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。

經常使用方法

方法	說明	特性
zadd	向zset中添加元素member，score 用於排序，若是元素存在，則更新其順序,返回0表明沒添加成功	ZADD key score member zadd myset 3 itim
zrange	取出集合中的元素	zrange myset 0 -1 withscores//顯示序號 by index
zrem	刪除名稱爲key的zset中的元素member	zrem myset itim
zincrby	修改元素的排序，若是元素不存在則添加該元素，且排序的score值爲增長值	zincrby myzset score itim
zrank	返回元素在集合中的排序位置，就是索引值	zrank myzset itim //itim在集合中的位置
zrevrank	返回從大到小的排序索引值，就是逆序位置	zrevrangk myzset itim//逆序的位置
zrevrange	返回集合中從大到小排序（降序）的，索引start到end的全部元素	zrevrange myzset 0 -1 //逆序後的元素
zrangebyscore	根據排序索引的scores來返回元素	zrangebyscore myzset 1 3 withscores//
zcount	返回集合中給定區間的數量	zcount myzset 2 4 //集合中2-4索引元素的個數
zcard	返回集合中全部元素的個數	zcard myzset //返回全部元素的個數
zremrangebyrank	刪除集合中排序在給定區間的全部元素(按索引刪除)	zremrangebyrank myzset 2 3 //
zremrangebyscore	刪除集合中在給定排序區間的元素 (按順序刪除)	zremrangebyscore myzset 2 5 //

使用場景

排行榜應用，取TOP N操做

這個需求與上面需求的不一樣之處在於，前面操做以時間爲權重，這個是以某個條件爲權重，好比按頂的次數排序，這時候就須要咱們的sorted set出馬了，將你要排序的值設置成sorted set的score，將具體的數據設置成相應的value，每次只須要執行一條ZADD命令便可。

//將登陸次數和用戶統一存儲在一個sorted set裏

zadd login:login_times 5 1

zadd login:login_times 1 2

zadd login:login_times 2 3

ZADD key score member

//當用戶登陸時，對該用戶的登陸次數自增1

ret = r.zincrby("login:login_times", 1, uid)

//那麼如何得到登陸次數最多的用戶呢，逆序排列取得排名前N的用戶

ret = r.zrevrange("login:login_times", 0, N-1)

ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]

 

好比在線遊戲的排行榜，根據得分你一般想要：

         - 列出前100名高分選手

         - 列出某用戶當前的全球排名

    這些操做對於Redis來講小菜一碟，即便你有幾百萬個用戶，每分鐘都會有幾百萬個新的得分。

    模式是這樣的，每次得到新得分時，咱們用這樣的代碼：

    ZADD leaderboard <score> <username>

    你可能用userID來取代username，這取決於你是怎麼設計的。

    獲得前100名高分用戶很簡單：ZREVRANGE leaderboard 0 99。

用戶的全球排名也類似，只須要：ZRANK leaderboard <username>。

ZRANK key member

Determine the index of a member in a sorted set

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。

範圍查找

好比：有一個IP範圍對應地址的列表，如今須要給出一個IP的狀況下，迅速的查找到這個IP在哪一個範圍，也就是要判斷此IP的全部地。

例如：查詢IP是否存在的問題；

ADSM，查詢IP是否在其餘分組中存在。寫json文件

sadd向名稱爲key的set中添加元素，返回影響元素的個數，0爲失敗，1爲成功

例如：有下面兩個範圍，10－20和30－40

A_start 10, A_end 20

B_start 30, B_end 40

咱們將這兩個範圍的起始位置存在Redis的Sorted Sets數據結構中，基本範圍起始值做爲score，範圍名加start和end爲其value值：

redis 127.0.0.1:6379> zadd ranges 10 A_start

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> zadd ranges 20 A_end

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> zadd ranges 30 B_start

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> zadd ranges 40 B_end

(integer) 1

這樣數據在插入Sorted Sets後，至關因而將這些起始位置按順序排列好了。

如今我須要查找15這個值在哪個範圍中，只須要進行以下的zrangbyscore查找：

redis 127.0.0.1:6379> zrangebyscore ranges (15 +inf LIMIT 0 1

1) "A_end"

這個命令的意思是在Sorted Sets中查找大於15的第一個值。（+inf在Redis中表示正無窮大，15前面的括號表示>15而非>=15）

查找的結果是A_end，因爲全部值是按順序排列的，因此能夠斷定15是在A_start到A_end區間上，也就是說15是在A這個範圍裏。至此大功告成。

固然，若是你查找到的是一個start，好比我們用25，執行下面的命令

redis 127.0.0.1:6379> zrangebyscore ranges (25 +inf LIMIT 0 1

1) "B_start"

返回結果代表其下一個節點是一個start節點，也就是說25這個值不處在任何start和end之間，不屬於任何範圍。

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。

案例：

Qlocenter 下發策略

使用場景

Pub/Sub構建實時消息系統

Redis的Pub/Sub系統能夠構建實時的消息系統

好比不少用Pub/Sub構建的實時聊天系統的例子。