一、redis 数据结构使用场景
原来看过 redisbook 这本书,对 redis 的基本功能都已经熟悉了,从上周开始看 redis 的源码。目前目标是吃透 redis 的数据结构。我们都知道,在 redis 中一共有5种数据结构,那每种数据结构的使用场景都是什么呢?
String——字符串
Hash——字典
List——列表
Set——集合
Sorted Set——有序集合
下面我们就来简单说明一下它们各自的使用场景:
1. String——字符串
String 数据结构是简单的 key-value 类型,value 不仅可以是 String,也可以是数字(当数字类型用 Long 可以表示的时候encoding 就是整型,其他都存储在 sdshdr 当做字符串)。使用 Strings 类型,可以完全实现目前 Memcached 的功能,并且效率更高。还可以享受 Redis 的定时持久化(可以选择 RDB 模式或者 AOF 模式),操作日志及 Replication 等功能。除了提供与 Memcached 一样的 get、set、incr、decr 等操作外,Redis 还提供了下面一些操作:
- 1.LEN niushuai:O(1)获取字符串长度
- 2.APPEND niushuai redis:往字符串 append 内容,而且采用智能分配内存(每次2倍)
- 3.设置和获取字符串的某一段内容
- 4.设置及获取字符串的某一位(bit)
- 5.批量设置一系列字符串的内容
- 6.原子计数器
- 7.GETSET 命令的妙用,请于清空旧值的同时设置一个新值,配合原子计数器使用
2. Hash——字典
在 Memcached 中,我们经常将一些结构化的信息打包成 hashmap,在客户端序列化后存储为一个字符串的值(一般是 JSON 格式),比如用户的昵称、年龄、性别、积分等。这时候在需要修改其中某一项时,通常需要将字符串(JSON)取出来,然后进行反序列化,修改某一项的值, 再序列化成字符串(JSON)存储回去。简单修改一个属性就干这么多事情,消耗必定是很大的,也不适用于一些可能并发操作的场合(比如两个并发的操作都需 要修改积分)。而 Redis 的 Hash 结构可以使你像在数据库中 Update 一个属性一样只修改某一项属性值。
- 存储、读取、修改用户属性
3. List——列表
List 说白了就是链表(redis 使用双端链表实现的 List),相信学过数据结构知识的人都应该能理解其结构。使用 List 结构,我们可以轻松地实现最新消息排行等功能(比如新浪微博的 TimeLine )。List 的另一个应用就是消息队列,可以利用 List 的 *PUSH 操作,将任务存在 List 中,然后工作线程再用 POP 操作将任务取出进行执行。Redis 还提供了操作 List 中某一段元素的 API,你可以直接查询,删除 List 中某一段的元素。
- 1.微博 TimeLine
- 2.消息队列
4. Set——集合
Set 就是一个集合,集合的概念就是一堆不重复值的组合。利用 Redis 提供的 Set 数据结构,可以存储一些集合性的数据。比如在微博应用中,可以将一个用户所有的关注人存在一个集合中,将其所有粉丝存在一个集合。因为 Redis 非常人性化的为集合提供了求交集、并集、差集等操作,那么就可以非常方便的实现如共同关注、共同喜好、二度好友等功能,对上面的所有集合操作,你还可以使 用不同的命令选择将结果返回给客户端还是存集到一个新的集合中。
- 1.共同好友、二度好友
- 2.利用唯一性,可以统计访问网站的所有独立 IP
- 3.好友推荐的时候,根据 tag 求交集,大于某个 threshold 就可以推荐
5. Sorted Set——有序集合
和 Sets相比,Sorted Sets是将 Set 中的元素增加了一个权重参数 score,使得集合中的元素能够按 score 进行有序排列,比如一个存储全班同学成绩的 Sorted Sets,其集合 value 可以是同学的学号,而 score 就可以是其考试得分,这样在数据插入集合的时候,就已经进行了天然的排序。另外还可以用 Sorted Sets 来做带权重的队列,比如普通消息的 score 为1,重要消息的 score 为2,然后工作线程可以选择按 score 的倒序来获取工作任务。让重要的任务优先执行。
- 1.带有权重的元素,比如一个游戏的用户得分排行榜
- 2.比较复杂的数据结构,一般用到的场景不算太多
二、redis 其他功能使用场景
1. 订阅-发布系统
Pub/Sub 从字面上理解就是发布(Publish)与订阅(Subscribe),在 Redis 中,你可以设定对某一个 key 值进行消息发布及消息订阅,当一个 key 值上进行了消息发布后,所有订阅它的客户端都会收到相应的消息。这一功能最明显的用法就是用作实时消息系统,比如普通的即时聊天,群聊等功能。
2. 事务——Transactions
谁 说 NoSQL 都不支持事务,虽然 Redis 的 Transactions 提供的并不是严格的 ACID 的事务(比如一串用 EXEC 提交执行的命令,在执行中服务器宕机,那么会有一部分命令执行了,剩下的没执行),但是这个 Transactions 还是提供了基本的命令打包执行的功能(在服务器不出问题的情况下,可以保证一连串的命令是顺序在一起执行的,中间有会有其它客户端命令插进来执行)。 Redis 还提供了一个 Watch 功能,你可以对一个 key 进行 Watch,然后再执行 Transactions,在这过程中,如果这个 Watched 的值进行了修改,那么这个 Transactions 会发现并拒绝执行。
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