redis深度历险 2 - Redis的基本数据类型以及使用场景

Redis的基本数据类型包括五种：String（字符串）、Hash（哈希）、List（列表）、Set（集合）及ZSet（有序集合）。

String（字符串）类型：

• 简介：String是最基本的数据类型，也是最重要的类型之一，一个key对应一个value，可以是字符串、整型、浮点等，String的最大储存值为512MB。
• 缓存功能：部分数据第一次查询查询数据库，查询完后存入redis中，后续再获取可以从redis中获取，减轻数据库压力。
• 验证码：在网站登录中，可以用String类型存储验证码，将手机号作为key，验证码作为value存储在Redis中，并设置过期时间，后续如果用户输入验证码，从Redis中取值对比，如果过期则无效。
• 数字计数：例如帖子有点赞数，可以用String类型以帖子的id作为key，点赞总数作为value存储在Redis中。还可以用于记录用户的访问量等。
• 存储对象：以json形式存储, key=id value=json格式数据，如商品id为key，商品信息为value，商品信息为json格式数据。
• 共享session：用Redis将用户session集中管理，每次获取用户更新或查询登录信息都直接从Redis中集中获取。

Hash（哈希）类型：

• 简介：哈希类型是指一个键值对的存储结构，key-value每个hash可以存储2^32-1键值对（40多亿），这里的无序只是插入的时候，无论查询的多少次，顺序都是一样的。
• 存储多个键值对：Hash类型可以用于存储多个键值对，这在需要将相关数据存储在一起时非常有用。例如，如果有一组相关的人员信息，可以使用Hash类型来存储每个人的详细信息，如姓名、年龄、地址等。
• 缓存数据库查询结果：使用Hash类型可以缓存数据库查询结果，以提高应用程序的性能。例如，当需要查询数据库以获取某个对象的信息时，可以将查询结果存储在Redis的Hash类型中，以便后续查询时直接使用缓存的结果。
• 实现类似于map的结构：Hash类型可以用于实现类似于map的结构，将结构化的数据（如对象）缓存到Redis中。这样，每次需要访问或修改这些数据时，可以直接操作Hash中的某个字段。
• 记录系统的状态信息：使用Hash类型可以记录系统的状态信息，如CPU使用率、内存使用情况、磁盘使用情况等。通过对这些数据进行监控和分析，可以及时发现系统的问题并进行相应的处理。
• 缓存用户信息：可以将用户的个人信息（如用户名、邮箱等）存储在一个Hash中，这样在需要验证用户身份或展示用户信息时，可以直接从Redis中获取相关信息，而不需要每次都去数据库查询。

List（列表）类型：

• 简介：List是Redis中常见的一种数据结构，它支持push、pop、peek等操作，可以用来做异步队列或者栈结构。
• 异步队列：可以将需要延后处理的任务结构体序列化成字符串，然后将其塞进Redis的List中。之后，另一个线程可以从这个List中轮询数据进行处理。这种方式常用于解耦生产者和消费者的速度。
• 实现秒杀抢购：在商品秒杀场景中，最怕的就是商品超卖。为了解决超卖问题，经常将库存商品缓存到类似MQ的队列中。多线程的购买请求都是从队列中取，取完了就卖完了。但用MQ处理的有点重，这里就可以使用Redis的List数据类型来实现。在秒杀前，将本场秒杀的商品放到List中，因为List的pop操作是原子性的，所以即使有多个用户同时请求，也是依次pop。List空了pop抛出异常就代表商品卖完了。
• 消息队列：Redis的List也可以用作简单的消息队列。生产者可以将消息推入List，而消费者可以使用BLPOP或BRPOP等命令从List中取出消息并进行处理。
• 日志存储：使用Redis的List作为日志存储，将日志消息作为List的元素添加进去，可以通过后台程序不断地取出已经到期的日志进行删除。
• 聊天系统：在实现聊天系统时，可以使用Redis的List来保存聊天记录。每个用户对应一个List，聊天的每一条记录都是List的一个元素。

Set（集合）类型：

• 简介：Set是一种无序且不重复的数据集合，每个Set可以存储2^32-1个元素。
• 存储集合：Set类型可以用于存储集合，其中的成员是唯一的，即集合中不能出现重复的数据。这在需要存储一组不重复的数据时非常有用，例如，一个用户的好友列表、一个网站的标签分类等。
• 缓存不重复数据：当需要缓存不重复数据时，可以使用Redis的Set类型。例如，在处理用户请求时，可以将已经处理过的请求ID存储在一个Set中，以便在后续处理中避免重复处理。
• 实现共同好友功能：在社交应用中，可以借助Redis的Set类型实现共同好友功能。将每个用户的好友列表存储在一个Set中，然后通过求交集操作实现共同好友的查询。
• 缓存黑名单：可以将黑名单数据存储在Redis的Set类型中，例如，可以存储恶意用户的ID、被禁止的IP地址等。这样，在需要验证用户身份或进行访问控制时，可以通过查询Set快速判断用户是否在黑名单中。
• 统计操作：由于Set中的成员是唯一的，可以用来做各种唯一性统计。例如，统计日志中唯一IP的数量，或者在微博应用中统计每个用户关注的微博数量等。

ZSet（有序集合）类型：

• 简介：ZSet是有序集合，每个元素都有一个分数，根据分数进行排序，最多可以存储2^32-1个元素。
• 排序存储：ZSet类型可以用于存储一组带有分数信息的成员，并且Redis会根据分数对成员进行排序。这可以在需要按照特定顺序存储和访问数据时使用，例如，按照成绩排名存储学生的信息。
• 延时队列：ZSet类型可以用于实现延时队列。通过将需要延时处理的任务添加到ZSet中，并设置一个时间戳作为分数，然后使用一个定时器线程不断地从ZSet中获取已经到达执行时间的任务进行处理。
• 排行榜功能：ZSet类型可以用于实现排行榜功能。将每个用户获得的积分作为分数存储在ZSet中，并按照分数对用户进行排序。这样，可以快速地查看当前排名以及查询历史排名。
• 共同好友功能：在社交应用中，可以使用Redis的ZSet类型实现共同好友功能。将每个用户的好友列表存储在一个ZSet中，并为每个好友设置一个分数，这个分数可以代表和该用户的关系亲密度。通过求ZSet的交集和并集操作，可以快速查询出共同好友。
• 记录访问网站的独立IP：可以将每个独立IP地址存储在Redis的ZSet类型中，并为每个IP地址设置一个时间戳作为分数。这样，可以快速地查询出最近访问过网站的IP地址以及访问的时间。