Redis的五大数据类型及其使用场景

何为美 發表於 2023-7-20 19:12:00

<h1 class="pgc-h-arrow-right">前言</h1>
redis是一个非常快速‎‎的非关系数据库‎‎解决方案。其简单的键值数据模型使 Redis 能够处理大型数据集，同时保持令人印象深刻的读写速度和可用性。‎redis提供了五种数据类型，分别是是：1、string（字符串）；2、hash（哈希）；3、list（列表）；4、set（集合）；5、sort set （有序集合）（其实随着 Redis 版本的更新，后面又支持了四种数据类型：BitMap（2.2 版新增）、HyperLogLog（2.8 版新增）、GEO（3.2 版新增）、Stream（5.0 版新增），本文暂不作介绍。）。接下我就给大家介绍一下这五种数据类型的基本用法和使用场景。
<div class="pgc-img"><img class="syl-page-img lazyload" data-src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/7ee4a494000440e886b0a9646975ae06~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1690455992&x-signature=vlGS2TkM6CDNn%2Bec8WyP3rDMGcc%3D">
Redis五大数据类型
</div>
<h1 class="pgc-h-arrow-right" data-track="2">一. String</h1>
1、简介
字符串类型：实际上可以是字符串（包括XML、JSON）、还有数字（整形、浮点数）、二进制（图片、音频、视频），最大不能超过512MB。
 
2、常用命令
（1）设值命令：
<pre class="syl-page-code hljs cpp highlighter-hljs"><code>set age 23 ex 10 //10秒后过期 px 10000 毫秒过期

setnx name test //不存在键name时，返回1设置成功；存在的话失败0

set age 25 xx //存在键age时，返回1成功</code></pre>
（2）获值命令：
<pre class="syl-page-code hljs cs highlighter-hljs"><code>get age //存在则返回value, 不存在返回nil</code></pre>
（3）批量设值：
<pre class="syl-page-code hljs nginx highlighter-hljs"><code>mset country china city beijing</code></pre>
（4）批量获取：
<pre class="syl-page-code hljs cpp highlighter-hljs"><code>mget country city address //返回china beigjin, address为nil</code></pre>
（5）计数命令：
<pre class="syl-page-code hljs cpp highlighter-hljs"><code>incr age //必须为整数自加1，非整数返回错误，无age键从0自增返回1
decr age //整数age减1
incrby age 2 //整数age+2
decrby age 2//整数age -2
incrbyfloat score 1.1 //浮点型score+1.1</code></pre>
 
（6）append追加指令：
<pre class="syl-page-code hljs sql highlighter-hljs"><code>set name hello; append name world //追加后成helloworld</code></pre>
（7）字符串长度：
<pre class="syl-page-code hljs cpp highlighter-hljs"><code>set hello “世界”；strlen hello//结果6，每个中文占3个字节</code></pre>
（8）截取字符串：
<pre class="syl-page-code hljs sql highlighter-hljs"><code>set name helloworld ; getrange name 2 4//返回 llo</code></pre>
 
3、使用场景
（1）简单字符缓存
（2）分布式锁
（3）计数功能——》计数服务
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>INCR article:001 (文章001阅读数加1)
GET airticle:001</code></pre>
<div class="pgc-img"><img class="syl-page-img lazyload" data-src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/3a4e83f93e12407ca28b31f93b24fda2~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1690455992&x-signature=SkUOWxfaemUgKYrKvpUSenyVo0Q%3D">
文章阅读数
</div>
（4）各类场景下（单机或分布式）的标识号
<pre class="syl-page-code hljs yaml highlighter-hljs"><code>Incrby serialNo 1 ——》分给每个服务1000个本地缓存Incrby serialNo 1000</code></pre>
（5）集群环境下的Session共享
 
<h1 class="pgc-h-arrow-right" data-track="42">二、Hash</h1>
1、简介
哈希hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特适合用于存储对象
<div class="pgc-img"><img class="syl-page-img lazyload" data-src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/6ce27b8f635d4697a499c7774b485e6a~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1690455992&x-signature=gepEkrCrsjP3EdKH6vFxbIPB1NQ%3D">
hash
</div>
 
2、常用命令
（1）设值命令：
设值：
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>hset user:1 name james //成功返回1，失败返回0</code></pre>
批量设值：
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>hmset user:2 name james age 23 sex boy //返回OK</code></pre>
（2）取值命令：
取值：
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>hget user:1 name //返回james</code></pre>
批量取值：
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>hmget user:2 name age sex //返回三行：james 23 boy</code></pre>
（3）删除命令：
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>hdel user:1 age //返回删除的个数</code></pre>
（4）计算个数：
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>hset user:1 name james;
hset user:1 age 23;
hlen user:1 //返回2，user:1有两个属性值</code></pre>
（5）判断field是否存在：
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>hexists user:2 name //若存在返回1，不存在返回0</code></pre>
（6）获取所有field:
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>hkeys user:2 // 返回name age sex三个field</code></pre>
（7）获取user:2所有value：
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>hvals user:2 // 返回james 23 boy</code></pre>
（8）获取user:2所有field与value：
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>hgetall user:2 //name age sex james 23 boy值</code></pre>
（9）增加1：
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>hincrby user:2 age 1 //age+1
hincrbyfloat user:2 age 2 //浮点型加2</code></pre>
 
3 、使用场景
（1）存储对象
实例：购物车
Hmset cart:001 prod:01 1 prod:02 1
当前登录用户ID号为key，商品ID号为Field，加入购物车数量为value
<div class="pgc-img"><img class="syl-page-img lazyload" data-src="https://p26-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/b8376062cabe4fefb3193517189fa6e4~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1690455992&x-signature=dtnhUQF9x%2Fh1w2RY6KKuPD5Hv2k%3D">
购物车展示
</div>
<h1 class="pgc-h-arrow-right" data-track="86">三、 List</h1>
1、简介
用来存储多个有序的字符串，一个列表最多可存2的32次方减1个元素。因为有序，可以通过索引下标获取元素或某个范围内元素列表，列表元素可以重复
<div class="pgc-img"><img class="syl-page-img lazyload" data-src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/a2b96358c9ae43f7b3aa0410cd05ad95~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1690455992&x-signature=aa4cisUqNiTNC6F2YTWNa3lb89Y%3D">
list
</div>
2、常用命令
（1）添加命令：
<pre class="syl-page-code hljs swift highlighter-hljs"><code>rpush james c b a //从右向左插入cba, 返回值3
lrange james 0 -1 //从左到右获取列表所有元素返回 c b a
lpush key c b a //从左向右插入cba
linsert james before b teacher //在b之前插入teacher, after为之后，使用lrange james 0 -1 查看：c teacher b a</code></pre>
 
（2）查找命令：
<pre class="syl-page-code hljs cpp highlighter-hljs"><code>lrange key start end //索引下标特点：从左到右为0到N-1
lindex james -1 //返回最右末尾a，-2返回b
llen james //返回当前列表长度
lpop james //把最左边的第一个元素c删除
rpop james //把最右边的元素a删除</code></pre>
 
3、使用场景
（1）利用List实现栈、队列
1.先进后出：栈 = LPUSH+LPOP->FILO
2.先进先出：队列=LPUSH+RPOP
3.Blocking MQ（堵塞队列）= LPUSH+BRPOP
 
（2）redis做消息队列（不推荐使用redis做消息队列）
下面以订单为例子进行演示：
<ol start="1">
<li>每个用户有多个订单key为 order:1 order:2 order:3, 结合hmset</li>
</ol>
<pre class="syl-page-code hljs yaml highlighter-hljs"><code>hmset order:1 orderId 1 money 36.6 time 2018-01-01
hmset order:2 orderId 2 money 38.6 time 2018-01-01
hmset order:3 orderId 3 money 39.6 time 2018-01-01</code></pre>
<ol start="2">
<li>把订单信息的key放到队列</li>
</ol>
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>lpush user:1:order order:1 order:2 order:3</code></pre>
<ol start="3">
<li>新产生了一个订单order:4，</li>
</ol>
<pre class="syl-page-code hljs yaml highlighter-hljs"><code>hmset order:4 orderId 4 money 40.6 time 2018-01-01</code></pre>
<ol start="4">
<li>追加一个order:4放入队列第一个位置</li>
</ol>
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>lpush user:1:order order:4</code></pre>
<ol start="5">
<li>当需要查询用户订单记录时：</li>
</ol>
<pre class="syl-page-code hljs yaml highlighter-hljs"><code>List orderKeys = lrange user:1:order 0 -1 //查询user:1 的所有订单key值
for(Order order: orderKeys){
hmget order:1
}</code></pre>
 
（3）列表缓存
<div class="pgc-img"><img class="syl-page-img lazyload" data-src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/fcb884ae33a947cd931b307098aa59ce~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1690455992&x-signature=%2F5mIaTDbPtBDhn0BDGeSzjhMN08%3D">
微信订阅号展示
</div>
 
小明微信号ID：001，他关注了顶级架构师、爱敲代码的小黄、程序员蜗牛上图的展示效果应该如何设计？
<ol start="1">
<li data-track="282">顶级架构师发布了一条文章ID为100的文章</li>
</ol>
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>lpush:mes:001 100</code></pre>
<ol start="2">
<li data-track="304">爱敲代码的小黄发布了一条文章ID为101的文章</li>
</ol>
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>lpush:mes:001 101</code></pre>
<ol start="3">
<li data-track="306">程序员蜗牛发布了一条文章ID为102的文章</li>
</ol>
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>lpush:mes:001 102</code></pre>
<ol start="4">
<li data-track="308">小明的微信订阅号列表实现如下</li>
</ol>
<pre class="syl-page-code hljs yaml highlighter-hljs"><code>lrange mes:001 0 5</code></pre>
 
<h1 class="pgc-h-arrow-right" data-track="137">四、Set</h1>
1、简介
保存多元素，与列表不一样的是不允许有重复元素，且集合是无序，一个集合最多可存2的32次方减1个元素，除了支持增删改查，还支持集合交集、并集、差集；
<div class="pgc-img"><img class="syl-page-img lazyload" data-src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/a47f61b68aff4ae894d29ef4e1a1d22c~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1690455992&x-signature=yHfiCYHdCrjVkF0kydU1qLw5Hio%3D">
sey
</div>
2、常用命令
（1）检查user键值是否存在
<pre class="syl-page-code hljs nginx highlighter-hljs"><code>exists user </code></pre>
（2）设置命令：
<pre class="syl-page-code hljs swift highlighter-hljs"><code>sadd user a b c//向user插入3个元素，返回3
sadd user a b //若再加入相同的元素，则重复无效，返回0</code></pre>
（3）查找命令：
<pre class="syl-page-code hljs cpp highlighter-hljs"><code>smember user //获取user的所有元素,返回结果无序</code></pre>
（4）删除命令：
<pre class="syl-page-code hljs cpp highlighter-hljs"><code>srem user a //返回1，删除a元素</code></pre>
（5）计算元素个数
<pre class="syl-page-code hljs cpp highlighter-hljs"><code>scard user //返回2，计算元素个数</code></pre>
 
3、Set 集合特殊的操作指令
（1）集合与集合之间的交集
<pre class="syl-page-code hljs properties highlighter-hljs"><code>sinter setA setB -> 得到集合 {B,C}</code></pre>
（2）集合与集合之间的并集
<pre class="syl-page-code hljs properties highlighter-hljs"><code>sunion setA setB －－>得到集合{A,B,C}</code></pre>
（3）集合与集合之间的差集
<pre class="syl-page-code hljs properties highlighter-hljs"><code>sdiff setA setB－－>得到集合{A}</code></pre>
 
4、使用场景：
（1）标签，社交，查询有共同兴趣爱好的人,智能推荐
使用方式：
给用户添加标签：
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>sadd user:1:fav basball fball pq
sadd user:2:fav basball fball
............</code></pre>
 
或给标签添加用户
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>sadd basball:users user:1 user:2
sadd fball:users user:1 user:2
........</code></pre>
 
计算出共同感兴趣的人：
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>sinter user:1:fav user2:fav</code></pre>
 
（2）抽奖
<div class="pgc-img"><img class="syl-page-img lazyload" data-src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/f3d9e974e41c4e97a61cae2293e68013~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1690455992&x-signature=HSZc8RDTlgiEX5MIF8%2FKIJS2Uys%3D">
微信抽奖
</div>
 
微信有一个活动，活动ID为001，如何实现微信抽奖功能，基于Redis设计实现？
假设小明的userId为: 004
<ol start="1">
<li>当小明点击参与抽奖时，数据放入set集合</li>
</ol>
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>sadd active:001 004</code></pre>
<ol start="2">
<li>开始抽奖2名中奖者（随机）</li>
</ol>
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>srandmember active:001 2</code></pre>
或者
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code> spop act:001 2</code></pre>
<ol start="3">
<li>查看有多少用户参加了本次抽奖</li>
</ol>
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>smembers active:001</code></pre>
 
（3）朋友圈点赞
朋友圈消息ID：008，微信点赞如何设计？
张三用户ID 为userId:01
<div class="pgc-img"><img class="syl-page-img lazyload" data-src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/152c539c6f024420bf66a10319508253~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1690455992&x-signature=0FftXTD1iWgjXLqPybJIMJrjIE4%3D">
朋友圈点赞
</div>
 
（1）张三对消息ID008点赞啦
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>sadd zan:008 userId:01</code></pre>
（2）张三取消了对消息008的点赞
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>srem zan:008 userId:01</code></pre>
（3）检查用户是否点过赞
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>sismember zan:008 userId:01</code></pre>
（4）获取消息ID008所有的点赞用户列表
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>smembers zan:008</code></pre>
（5）消息ID008的点赞数计算
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>scard zan:008</code></pre>
 
 
（4）Set集合特殊的操作指令应用场景
如何实现微博的微关系设计？
<div class="pgc-img"><img class="syl-page-img lazyload" data-src="https://p9-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/02902a172c6b4f1c8a4fb7ddba82d29f~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1690455992&x-signature=P8AG4JjbGaR4I4lav6qhQdAsVyQ%3D">
微博关注
</div>
条件：
1 James关注的人
<pre class="syl-page-code hljs nginx highlighter-hljs"><code>sadd jamesCares Irving,peter,king,jack</code></pre>
条件2 Irving关注的人
<pre class="syl-page-code hljs nginx highlighter-hljs"><code>sadd IrvingCares james,jack,cjk,king</code></pre>
条件3 jack关注的人
<pre class="syl-page-code hljs nginx highlighter-hljs"><code>sadd avCares deer,cjk,king</code></pre>
 
计算：
计算1 James和Irving共同关注的人
<pre class="syl-page-code hljs properties highlighter-hljs"><code>sinter jamesCares IrvingCares , 计算结果为 {jack, king}</code></pre>
计算2 我关注的人也关注他(king)
<pre class="syl-page-code hljs properties highlighter-hljs"><code>sismember IrvingCares king
sismember avCares king</code></pre>
计算3 我可能认识的人
<pre class="syl-page-code hljs properties highlighter-hljs"><code>SDIFF IrvingCares jamesCares-> {james.cjk}</code></pre>
 
<h1 class="pgc-h-arrow-right" data-track="180">五、ZSet</h1>
1、简介
常用于排行榜，如视频网站需要对用户上传视频做排行榜，或点赞数与集合有联系，不能有重复成员
<div class="pgc-img"><img class="syl-page-img lazyload" data-src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/781167b265a642f593b045a24bf0d48e~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1690455992&x-signature=G46dl5q9ecrsiAKp%2F%2Bkhwq740D8%3D">
zset
</div>
2、常用命令
（1）添加命令
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>zadd key score member
zadd user:zan 200 james //james的点赞数1, 返回操作成功的条数1
zadd user:zan 200 james 120 mike 100 lee// 返回3
zadd test:1 nx 100 james //键test:1必须不存在，主用于添加
zadd test:1 xx incr 200 james //键test:1必须存在，主用于修改,此时为300
zadd test:1 xx ch incr -299 james //返回操作结果1，300-299=1</code></pre>
（2）查询命令
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>zrange test:1 0 -1 withscores //查看点赞（分数）与成员名</code></pre>
 
（3）计算成员个数
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>zcard test:1 //计算成员个数，返回1</code></pre>
 
3、使用场景
排名场景：
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>zadd user:3 200 james 120 mike 100 lee//先插入数据
zrange user:3 0 -1 withscores //查看分数与成员
zrank user:3 james //返回名次：第3名返回2，从0开始到2，共3名
zrevrank user:3 james //返回0，反排序，点赞数越高，排名越前</code></pre>
 
排行榜系统，如视频网站需要对用户上传的视频做排行榜
点赞数：
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>zadd user:1:20180106 3 mike //mike获得3个赞</code></pre>
再获一赞：
<pre class="syl-page-code hljs less highlighter-hljs"><code>zincrby user:1:20180106 1 mike //在3的基础上加1</code></pre>
用户作弊，将用户从排行榜删掉：
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>zrem user:1:20180106 mike</code></pre>
展示赞数最多的5个用户：
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>zrevrangebyrank user:1:20180106 0 4</code></pre>
查看用户赞数与排名：
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>zscore user:1:20180106 mike zrank user:1:20180106 mike</code></pre>
 
实例
以最典型的微博热搜为例，描述用Redis设计实现, 以日期做为Key
<div class="pgc-img"><img class="syl-page-img lazyload" data-src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/0ca8ba3d67724f04a7003d6333c28a38~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1690455992&x-signature=wPCtGJNDvDBAgnNEL67TJ14iEOo%3D">
微博热搜展示
</div>
 
（1）点击话题
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>zincrby topic:20230717 1 狗头萝莉</code></pre>
（2）上图排行实现,展示今日前10排名
<pre class="syl-page-code hljs yaml highlighter-hljs"><code>zrevrange topic:20230717 0 9 withscores</code></pre>
（3）统计近3日点击数据
<pre class="syl-page-code hljs css highlighter-hljs"><code>zunionstore topic:3day 3 </code></pre>
（4）展示近3日的排行前10名
zrevrange topic:20230717-20230717 0 9 withscores
 
4、ZSet和List、Set对比
<div class="pgc-img"><img class="syl-page-img lazyload" data-src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/a680eb31de3548b3bad3ee3ac5e66455~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1690455992&x-signature=lFGKrk2%2F6UtR0%2FIYoNOB%2FKV1LTk%3D">
ZSet和List、Set对比
</div> 
来源：https://www.cnblogs.com/fhey/p/17569425.html

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Redis的五大数据类型及其使用场景