redis各数据类型使用场景介绍

一、String

经常使用命令：

除了get、set、incr、decr mget等操做外，Redis还提供了下面一些操做：

获取字符串长度

往字符串append内容

设置和获取字符串的某一段内容

设置及获取字符串的某一位（bit）

批量设置一系列字符串的内容

应用场景：

String是最经常使用的一种数据类型，普通的key/value存储均可以归为此类，value其实不只是String，

也能够是数字：好比想知道何时封锁一个IP地址(访问超过几回)。INCRBY命令让这些变得很容易，经过原子递增保持计数。

实现方式：

m,decr等操做时会转成数值型进行计算，此时redisObject的encoding字段为int。

二、Hash

经常使用命令：

hget,hset,hgetall 等。

应用场景：

咱们简单举个实例来描述下Hash的应用场景，好比咱们要存储一个用户信息对象数据，包含如下信息：

           用户ID，为查找的key，

           存储的value用户对象包含姓名name，年龄age，生日birthday 等信息，

   若是用普通的key/value结构来存储，主要有如下2种存储方式：

       第一种方式将用户ID做为查找key,把其余信息封装成一个对象以序列化的方式存储，

           如：set u001 "李三,18,20010101"

           这种方式的缺点是，增长了序列化/反序列化的开销，而且在须要修改其中一项信息时，须要把整个对象取回，而且修改操做须要对并发进行保护，引入CAS等复杂问题。

       第二种方法是这个用户信息对象有多少成员就存成多少个key-value对儿，用用户ID+对应属性的名称做为惟一标识来取得对应属性的值，

           如：mset user:001:name "李三 "user:001:age18 user:001:birthday "20010101"

           虽然省去了序列化开销和并发问题，可是用户ID为重复存储，若是存在大量这样的数据，内存浪费仍是很是可观的。

    那么Redis提供的Hash很好的解决了这个问题，Redis的Hash实际是内部存储的Value为一个HashMap，

    并提供了直接存取这个Map成员的接口，

        如：hmset user:001 name "李三" age 18 birthday "20010101"   

            也就是说，Key仍然是用户ID,value是一个Map，这个Map的key是成员的属性名，value是属性值，

            这样对数据的修改和存取均可以直接经过其内部Map的Key(Redis里称内部Map的key为field), 也就是经过 

            key(用户ID) + field(属性标签) 操做对应属性数据了，既不须要重复存储数据，也不会带来序列化和并发修改控制的问题。很好的解决了问题。

这里同时须要注意，Redis提供了接口(hgetall)能够直接取到所有的属性数据,可是若是内部Map的成员不少，那么涉及到遍历整个内部Map的操做，因为Redis单线程模型的缘故，这个遍历操做可能会比较耗时，而另其它客户端的请求彻底不响应，这点须要格外注意。

  实现方式：

上面已经说到Redis Hash对应Value内部实际就是一个HashMap，实际这里会有2种不一样实现，这个Hash的成员比较少时Redis为了节省内存会采用相似一维数组的方式来紧凑存储，而不会采用真正的HashMap结构，对应的value redisObject的encoding为zipmap,当成员数量增大时会自动转成真正的HashMap,此时encoding为ht。

三、List

经常使用命令：

    lpush,rpush,lpop,rpop,lrange,BLPOP(阻塞版)等。

应用场景：

    Redis list的应用场景很是多，也是Redis最重要的数据结构之一。

    咱们能够轻松地实现最新消息排行等功能。

    Lists的另外一个应用就是消息队列，能够利用Lists的PUSH操做，将任务存在Lists中，而后工做线程再用POP操做将任务取出进行执行。

实现方式：

    Redis list的实现为一个双向链表，便可以支持反向查找和遍历，更方便操做，不过带来了部分额外的内存开销，Redis内部的不少实现，包括发送缓冲队列等也都是用的这个数据结构。

RPOPLPUSH source destination

    命令 RPOPLPUSH 在一个原子时间内，执行如下两个动做：

    将列表 source 中的最后一个元素(尾元素)弹出，并返回给客户端。

    将 source 弹出的元素插入到列表 destination ，做为 destination 列表的的头元素。

    若是 source 和 destination 相同，则列表中的表尾元素被移动到表头，并返回该元素，能够把这种特殊状况视做列表的旋转(rotation)操做。

    一个典型的例子就是服务器的监控程序：它们须要在尽量短的时间内，并行地检查一组网站，确保它们的可访问性。

    redis.lpush "downstream_ips", "192.168.0.10"

    redis.lpush "downstream_ips", "192.168.0.11"

    redis.lpush "downstream_ips", "192.168.0.12"

    redis.lpush "downstream_ips", "192.168.0.13"

    Then:

    next_ip = redis.rpoplpush "downstream_ips", "downstream_ips"

BLPOP

  假设如今有 job 、 command 和 request 三个列表，其中 job 不存在， command 和 request 都持有非空列表。考虑如下命令：

  BLPOP job command request 30  #阻塞30秒，0的话就是无限期阻塞,job列表为空,被跳过,紧接着command 列表的第一个元素被弹出。

  1) "command"                             # 弹出元素所属的列表

  2) "update system..."                    # 弹出元素所属的值 

  为何要阻塞版本的pop呢，主要是为了不轮询。举个简单的例子若是咱们用list来实现一个工做队列。执行任务的thread能够调用阻塞版本的pop去获取任务这样就能够避免轮询去检查是否有任务存在。当任务来时候工做线程能够当即返回，也能够避免轮询带来的延迟。

四、Set

经常使用命令：

    sadd,srem,spop,sdiff ,smembers,sunion 等。

应用场景：

    Redis set对外提供的功能与list相似是一个列表的功能，特殊之处在于set是能够自动排重的，当你须要存储一个列表数据，又不但愿出现重复数据时，set是一个很好的选择，而且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口，这个也是list所不能提供的。

    好比在微博应用中，每一个人的好友存在一个集合（set）中，这样求两我的的共同好友的操做，可能就只须要用求交集命令便可。

    Redis还为集合提供了求交集、并集、差集等操做，能够很是方便的实

实现方式：

    set 的内部实现是一个 value永远为null的HashMap，实际就是经过计算hash的方式来快速排重的，这也是set能提供判断一个成员是否在集合内的缘由。

五、Sort Set

经常使用命令：

    zadd,zrange,zrem,zcard等

  使用场景：

    以某个条件为权重，好比按顶的次数排序.

    ZREVRANGE命令能够用来按照得分来获取前100名的用户，ZRANK能够用来获取用户排名，很是直接并且操做容易。

    Redis sorted set的使用场景与set相似，区别是set不是自动有序的，而sorted set能够经过用户额外提供一个优先级(score)的参数来为成员排序，而且是插入有序的，即自动排序。

    好比:twitter 的public timeline能够以发表时间做为score来存储，这样获取时就是自动按时间排好序的。

    好比:全班同窗成绩的SortedSets，value能够是同窗的学号，而score就能够是其考试得分，这样数据插入集合的，就已经进行了自然的排序。

    另外还能够用Sorted Sets来作带权重的队列，好比普通消息的score为1，重要消息的score为2，而后工做线程能够选择按score的倒序来获取工做任务。让重要的任务优先执行。

    须要精准设定过时时间的应用

    好比你能够把上面说到的sorted set的score值设置成过时时间的时间戳，那么就能够简单地经过过时时间排序，定时清除过时数据了，不只是清除Redis中的过时数据，你彻底能够把Redis里这个过时时间当成是对数据库中数据的索引，用Redis来找出哪些数据须要过时删除，而后再精准地从数据库中删除相应的记录。

  实现方式：

    Redis sorted set的内部使用HashMap和跳跃表(SkipList)来保证数据的存储和有序，HashMap里放的是成员到score的映射，而跳跃表里存放的是全部的成员，排序依据是HashMap里存的score,使用跳跃表的结构能够得到比较高的查找效率，而且在实现上比较简单。

六、消息订阅Pub/Sub

Pub/Sub 从字面上理解就是发布（Publish）与订阅（Subscribe），在Redis中，你能够设定对某一个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，全部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做实时消息系统，好比普通的即时聊天，群聊等功能。

客户端1：subscribe  rain

客户端2：PUBLISH  rain "my love!!!"

(integer) 2 表明有几个客户端订阅了这个消息

 七、Transactions

    谁说NoSQL都不支持事务，虽然Redis的Transactions提供的并非严格的ACID的事务（好比一串用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），可是这个Transactions仍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状况下，能够保证一连串的命令是顺序在一块儿执行的，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，你能够对一个key进行Watch，而后再执行Transactions，在这过程当中，若是这个Watched的值进行了修改，那么这个Transactions会发现并拒绝执行。

Session 1

    (1)第1步

    redis 127.0.0.1:6379> get age

    "10"

    redis 127.0.0.1:6379> watch age

    OK

    redis 127.0.0.1:6379> multi

    OK

    redis 127.0.0.1:6379>

 

Session 2

    (2)第2步

    redis 127.0.0.1:6379> set age 30

    OK

    redis 127.0.0.1:6379> get age

    "30"

    redis 127.0.0.1:6379>

Session 1   

    (3)第3步

    redis 127.0.0.1:6379> set age 20

    QUEUED

    redis 127.0.0.1:6379> exec

    (nil)

    redis 127.0.0.1:6379> get age

    "30"

    redis 127.0.0.1:6379>

第一步，Session 1 尚未来得及对age的值进行修改

第二步，Session 2 已经将age的值设为30

第三步，Session 1 但愿将age的值设为20，但结果一执行返回是nil，说明执行失败，以后咱们再取一下age的值是30，这是因为Session   1中对age加了乐观锁致使的。