Redis简介：基本数据类型以及应用场景

本文使用的工具是：redis-desktop-manager

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1.1：Redis数据库基本概念

1，redis也有数据库的概念，一个数据库中可以保存一组数据；

2，各个数据库之间是相互隔离的，当然也可以在不同数据库之间复制数据；

3，每一个数据库都有一个id号，默认的数据库id为0；

4，可以使用select命令选择当前使用的数据库：

5，redis初始化的时候会默认创建16个数据库（这个配置可以在redis配置文件中databases 16）；

6，特别注意，类似redis的key-value数据库系统，是绝对没有表的概念，可以简单理解为，所有的数据都是乱七八糟的堆在一起的；

:1.2：Redis的命令组

Redis命令十分丰富，包括的命令组有Cluster、Connection、Geo、Hashes、HyperLogLog、Keys、Lists、Pub/Sub、Scripting、Server、Sets、Sorted Sets、Strings、Transactions一共14个redis命令组两百多个redis命令。每个命令都代表着一种操作，有点类似mysql的命令。

这些命令组可以按功能分为以下几种类型：
1，对数据的操作：
Strings、Lists、Sets、SortedSets、Hashes、Geo

其中Geo可以做附近的人的功能

2，发布/订阅相关操作：
Pub/Sub

3，事务控制：
Transactions

4，脚本命令；
Scripting

5，网络连接命令；
Connection

6，数据库服务相关命令；
Keys
Server
Cluster
HyperLogLog

:1.3：Redis数据类型：key & value

1，key用来标记一个数据；一般在key中需要体现出数据模型的结构。

比如最简单的模型：

    key:1
    
    value:{
    	"id":1,
    	"name":"swk"
    }

	//但是上面的key容易产生key覆盖的问题，因为假如多个对象都是用ID做key
	//所以一般都是这样做
	key:
	user:1
	employee:1
	
	value:
	employee:{
		"id":1,
		"deptId":1,
		"name":"mgr"
	}
	user:{
		"id":1,
		"name":"swk"
	}

2，value表示一个key对应的值；在redis中，value可以是任何内容，redis把所有的value都作为byte处理；所以可以用来保存任何内容；

3，redis最突出的特点是提供了5种常用的数据存储类型（value的类型），深刻理解这5中数据结构和各自的使用场景，对redis的使用有很大帮助；

:1.4：Redis中的查询

1，在redis中，不支持对value进行任何形式的查询；

catalog:1
catalog:2
//想要查找catalog的话
keys catalog:*

2，redis不是一个适用于任何场景的存储方案，考虑使用redis需要对业务进行考评，用redis的思想去重新设计数据结构；

2,1 Redis的基本数据类型：String

1，redis中最常见的数据类型，内容可以是任何值；

2，常用的字符串操作：

1）set key value：设置一个值；

2）get key：返回key对应的value；

并且这里还可以对user:1 设置额外的属性，比如以一个JSON对象去描述它

3）strlen key：返回key对应的value字符串长度；

4）append key value：给key对应的value追加值，如果key不存在，相当于set一个新的值；

注意：如果我们想要输入空格字符，那么只是敲一个空格是无法生效的，必须用双引号包一个空格字符的方式来引入空格

5）getrange key start stop：返回key对应value的一个子字符串，位置从start到stop；

与Java不同的是Redis中的区间通常是：前闭后闭

而Java中的区间通常是：前闭后开的

3，如果字符串的内容是数值（integer，在redis中，数值也是string），那么有如下常用的操作：

1）incr key：在给定key的value上增加1，并返回增加后的值，redis中的incr是一个原子操作，支持并发；

2）incrby key value：给定key的value上增加value值，并返回增加后的值，相当于key=key.value+value；这也是一个原子操作；

3）decr：在给定key的value上减少1；

4）decrby key value：给定key的value上减少value值；

2.1.1 String的应用场景

1、缓存功能：字符串最经典的使用场景，redis最为缓存层，Mysql作为储存层，绝大部分请求数据都是在redis中操作，由于redis具有支撑高并发特性，所以缓存通常能起到加速读写和降低 后端压力的作用。

2、计数器：许多运用都会使用redis作为计数的基础工具，他可以实现快速计数、查询缓存的功能。

如：视频播放数系统就是使用redis作为视频播放数计数的基础组件。

比如：优酷视频的播放：incr video:videoId:playTimes

或者：文章浏览量：incr article:aricleId:clickTimes

或者粉丝数量：取关 decr author:authorId:fansNumber

这样的话就能极快的提高视频或者是文章的访问速度

简单总结就是：能够利用redis在缓存中做统计的工作，省去了在sql联表查询的功夫

3、id生成器：我们在使用mysql时，把数据存在mysql后，该数据就会自动生成一个自增长的id，这个id肯定是不重复的，那类似这种生成一个不重复的id也可以用redis的string数据结构来做。

为user的模型设计一个id生成器

incr user:id:generate

那么就可以利用该ID生成器做ID的自动生成

拿到的ID值，就可以赋予下面的对象

user:1{
	id:1,
	name:lili
}

2,2 Redis的基本数据类型：List

1、Redis中的List类似Java中的queue,也可以当做List来用.

List类型是一个链表结构的集合,其主要功能有push,pop,获取元素等.更详细的说,List类型是一个双端链表的结构,我们可以通过相关操作进行集合的头部或者尾部添加删除元素,list的设计非常简单精巧,即可以作为栈,又可以作为队列.满足绝大多数需求.

2、常用的list操作：

1）lpush key value…：在一个list最前面添加一个或多个元素。

其具体的数据模型是：

由于redis中的List是个双端链表，所以插入数据后就变成了这样

2）rpush key value…：在一个list最后面添加一个或多个元素。

3）llen key：返回指定list的元素个数。

4）lrange key start stop：获取一个list中的指定元素(如果是0，-1则表示从头取到末尾所有元素)

这里有个特殊的语法:lrange class 0 -1 表示显示list中的所有内容

如果要开查看指定位置的元素

5）ltrim key start stop：裁剪指定list，剩下的内容从start到stop。

这里相当于对list进行剪裁，剪裁范围以外的元素丢弃

6）lpop key ：从list最前面弹出一个元素。

7）rpop key：从list最后面弹出一个元素。

8）lindex key index：从list中获取索引为index的元素

比如：下面查看索引位置为0的元素

List应用场景：
一个List很典型的应用场景：社区应用
社区应用是一个很广泛的概念，我们平时用的微博，朋友圈，博客，论坛都算是社区应用，社区应用无非就是一些帖子或状态，然后可以给这些帖子或状态回贴或评论，还有就是可以点赞。

2,2.1 Redis的基本数据类型：List的应用场景

示例：1，点赞；

1，创建一条微博内容：set user:1:post:91 “hello world”;
2，点赞：
lpush post:91:good “kobe.png”
lpush post:91:good “jordan.png”
lpush post:91:good “James.png”

3，查看有多少人点赞: llen post:91:good
4，查看哪些人点赞：lrange post:91:good 0 -1

思考，如果用数据库实现这个功能，SQL会多复杂？？

示例2：回复

1，创建一条微博内容：set user:1:post:92 “oh my lady gaga”
2，回复：lpush post:92:reply “heihei”
lpush post:92:reply “enen”
5，查询微博的回复：lrange post:92:reply 0 -1

2,3 Redis的基本数据类型：Set

1，set结构和java中差不多，数据没有顺序，并且每一个值不能重复；

2，set结构的常见操作：

1）sadd key member…：给set添加一个或多个元素

2）scard key：返回set的元素个数

3）smembers key：返回指定set内所有的元素，以一个list形式返回

4）srem key member：从set中移除一个给定元素

5）sismember key member：判断给定的一个元素是否在set中，如果存在，返回1，如果不存在，返回0

6）srandmember key count:返回指定set中随机的count个元素

7）sunion key key…：用key和key…做并集，结果返回一个list;

8）sdiff key key…：用key和key…做差集，结果返回一个list;

此时结果为空集，假如在 sadd langugage c

那么最后的差集会是 c

9）sinter key key … ：用key和key…做交集，结果返回一list；

10）sunionstore destination key key … ：获取多个key对应的set之间的并集，并保存为新的key值；目标值也是一个set；

set的使用场景：
1，去重；

2，抽奖

1）初始化用户池：

sadd luckdraws ‘user1’ ‘user2’ ‘user3’ ‘user4’ ‘user5’ ‘user6’ ‘user7’ ‘user8’ ‘user9’ ‘user11’ ‘user12’ ‘user13’
2）抽3个三等奖：
srandmember luckdraws 3
srem luckdraws user…

3）抽2个二等奖：
srandmember luckdraws 2
srem luckdraws user…
4）抽1个一等奖：
srandmember luckdraws 1

3，做set运算（二度好友推荐）
1）初始化好友圈：
sadd user:1:friends ‘user:2’ ‘user:3’ ‘user:5’
sadd user:2:friends ‘user:1’ ‘user:3’ ‘user:6’
sadd user:3:friends ‘user:1’ ‘user:7’ ‘user:8’
2）给user1推荐你可能认识的好友：
a、用user1的好友的好友做并集
sunionstore user:1:groups user:2:friends user:3:friends user:5:friends
b、用user:1:group和user:1的好友做差集
sdiffstore user:1:groups user:1:groups user:1:friends
c、去除自己
srem user:1:groups user:1
3）在user:1:groups中随机推荐指定的好友数
srandmember user:1:groups 2

除此之外，set数据结构还可以用来做共同关注，共同爱好好友推荐等等…

2,4 Redis的基本数据类型：SortedSet

1，set是一种非常方便的结构，但是数据无序，redis提供了一个sorted set，每一个添加的值都有一个对应的分数，放进去的值按照该分数升序存在一个集合中，可以通过这个分数进行相关排序的操作。

好处：可以避免在SQL中使用Order by语句（十分低效）

2，SortedSet的常用操作：

1）zadd key score member：添加一个带分数的元素，也可以同时添加多个.

2） zcount key min max ：给定范围分数的元素个数：

可见guys04 40分最后一名

3） zrank key member ：查询指定元素的分数在整个列表中的排名（从0开始）

4）zrange key start stop：获取集合中指定范围的元素，按分数升序排序输出

5）zrevrange key start stop：获取集合中指定范围的元素，按分数降序排序输出

查询排名：zrank key member

6）zincrby key score member：给指定的元素增加指定的分数

比如：guys04入侵了后台系统，修改了分数，那么此时它的排名为：

7）zrem key member：移除指定的元素

很可惜，guys04作弊被在他身后的管理员&老师发现，于是他的成绩被踢出了排行

SortedSet 应用场景

排行榜：有序集合经典使用场景。例如社交网站需要对用户的帖子或者微博做排行榜，榜单维护可能是多方面：
按照点击量、按照获得的赞数，安照评论数等等。

按照点击量排行：
1、初始化数据：
zadd post:good:sort 1000 post:91 1020 post:92

2、给id为91的帖子增加8000个赞

zincrby post:good:sort 30 post:91

3、首页推荐10个最热门的帖子
zrevrange post:good:sort 0 10

4、从帖子点击量排行榜中移除id为91的帖子
zrem post:good:sort post:91

2,4 Redis的基本数据类型：Hash

为什么要用Hash?

假如要存储的对象有很多属性，那么为了表示该对象，必然有很多Key来描述该对象，但是接下来的问题就变成了，假如我修改某个值，我是不是还需要把这个对象取出来，再加，是不是很麻烦？所以就有了Hash

user:1:name "swk"
user:1:age  500
user:1:id   1

user:1 {id:1,name:"swk",age:500}

1，hashes可以理解为一个map，这个map由一对一对的字段和值组成，所以，可以用hashes来保存一个对象：

2，hashes的常见操作：

1)，hset key field value:给一个hashes添加一个field和value；

2)，hget key field:可以得到一个hashes中的某一个属性的值：

3)，hgetall key：一次性取出一个hashes中所有的field和value，使用list输出，一个field，一个value有序输出；

4)，hmset key field1 value1 field2 value2 field3 value3…:一次性的设置多个值(hashes multiple set)

5)，hmget key field1 field2…：一次性的得到多个字段值(hashes multiple get)，以列表形式返回；

6)，hincrby key field number：给hashes的一个field的value增加一个值(integer)，这个增加操作是原子操作：

7)，hkeys key：得到一个key的所有fields字段，以list返回：

8)，hdel key fieldh:删除hashes一个指定的filed；

Hash的应用场景

1，hashes使用场景：替代string，以更合理的方式保存对象；