Redis各种型应用场景

 

Redis的六种特性

l Strings

l Hashs

l Lists

l Sets

l Sorted Sets

l Pub/Sub

Redis各特性的应用场景

Strings

Strings 数据结构是简单的key-value类型，value其实不只是String，也能够是数字。

经常使用方法

方法	说明	特性
set	设置key对应的的值为String类型的value
get	获取对应key对应的String的值，若是不存在返回nil
setnx	设置能够为对应的值为String类型的value，若是key存在返回0不覆盖，不存在返回1	nx的意思为not exist Set the value of a key, only if the key does not exist
setex	置key对应的值为String类型的value，并指定此键值对应的有效期 SETEX key seconds value	例：setex mykey 10 你好
setrange	设置key的value的子字符串	setrange key 位置 替换的内容 若是替换内容没有原value长,则原value剩余的内容将被保留
mset	一次设置多个key的值，成功返回ok，失败返回0，要成功都成功，要不成功所有失败。	mset key1 内容一 key2 内容二
msetnx	一次设置多个key的值，成功返回ok，失败返回0，不覆盖已经存在的值，要成功都成功，要失败都失败。
getset	设置key的值并返回key的旧值	getset key newValuse
getrange	获取key对应的value子字符串	getrange key 0 5 //获取前6个字符
mget	批量获取	mget key1 key2 key3 //没有设置则返回空
incr	对key的值作增长操做,并返回新的值	+1
incrby	对能够的value加指定的值，	key若是不存在会设置key并value为0 incrby key1 5 //对key1的值加5
decr	对key的值作减减操做	-1
decrby	对key的值减去指定值
append	给指定key的字符串追加value，返回新的字符串长度
strlen	取指定key的value值的长度

使用场景

常规key-value缓存应用。

常规计数: 微博数, 粉丝数

Hashs

在Memcached中，咱们常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，好比用户的昵称、年龄、性别、积分等，这时候在须要修改其中某一项时，一般须要将全部值取出反序列化后，修改某一项的值，再序列化存储回去。这样不只增大了开销，也不适用于一些可能并发操做的场合（好比两个并发的操做都须要修改积分）。而Redis的Hash结构可使你像在数据库中Update一个属性同样只修改某一项属性值。

它是一个String类型的field和value的映射表，它的添加和删除都是平均的，hash特别适合用于存储对象，对于将对象存储成字符串而言，hash会占用更少的内存，而且能够更方便的存取整个对象. 它和java的HashMap彻底相似

经常使用方法

方法	说明	特性
hset	设置一个hash 的field为指定值，若是key不存在则先建立	hset tab ke1 val1
hget	获取某个hash的某个field值	hget tab ke1
hsetnx	相似string只是操做的是hash
hmset	批量设置hash的内容
hmget	获取hash表的所有key值	Hmget key field1 field2
hincrby	给hash表的某个字段增长值
hexists	判断hash表中某个key是否存在
hlen	返回hash表中的key数量
hdel	删除指定hash表的某个键值对
hkeys	返回hash表中全部的key
hvals	返回hash表中全部的value
hgetall	获取hash表中全部key和value

使用场景

存储部分变动数据

如用户信息等。

Lists

Lists 就是链表，略有数据结构知识的人都应该能理解其结构。使用Lists结构，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。Redis还提供了操做Lists中某一段的api，你能够直接查询，删除Lists中某一段的元素。

 

Redis的list是每一个子元素都是String类型的双向链表，能够经过push和pop操做从列表的头部或者尾部添加或者删除元素，这样List便可以做为栈，也能够做为队列。

经常使用方法

方法	说明	特性
lpush	在key所对应的list头部添加一个元素	l的意思是left
rpush	在key说对应的list尾部添加一个元素	r的意思是right
lrange	显示list里面的内容	lrange 0 -1 //所有显示
linsert	在key对应的list	linsert mylist before one myvalue
lset	设置list中指定下标元素的值	lset mylist index myvalue
lrem	从key对应的list中删除n个和value相同的元素,结果返回影响元素的个数，n<0从尾部开始删除，n=0全删除	lrem mylist count "value"
ltrim	保留指定key范围内的数据，返回ok成功	ltrim mylist 0 3 //0-3是保留的范围
lpop	从list的头部删除一个元素，并返回该删除的元素
rpop	从list的尾部弹出一个元素，并返回该删除的元素
rpoplpush	从第一个list的尾部元素异常元素并添加到第二个list的头部	rpoplpush mylistA mylistB
lindex	返回list位置的元素	lindex mylist 3
llen	返回list中元素的个数	llen mylist

使用场景

消息队列系统

使用list能够构建队列系统，使用sorted set甚至能够构建有优先级的队列系统。

好比：将Redis用做日志收集器

实际上仍是一个队列，多个端点将日志信息写入Redis，而后一个worker统一将全部日志写到磁盘。

取最新N个数据的操做

记录前N个最新登录的用户Id列表，超出的范围能够从数据库中得到。

//把当前登陆人添加到链表里

ret = r.lpush("login:last_login_times", uid)

//保持链表只有N位

ret = redis.ltrim("login:last_login_times", 0, N-1)

//得到前N个最新登录的用户Id列表

last_login_list = r.lrange("login:last_login_times", 0, N-1)

 

好比sina微博：

在Redis中咱们的最新微博ID使用了常驻缓存，这是一直更新的。可是咱们作了限制不能超过5000个ID，所以咱们的获取ID函数会一直询问Redis。只有在start/count参数超出了这个范围的时候，才须要去访问数据库。

咱们的系统不会像传统方式那样“刷新”缓存，Redis实例中的信息永远是一致的。SQL数据库（或是硬盘上的其余类型数据库）只是在用户须要获取“很远”的数据时才会被触发，而主页或第一个评论页是不会麻烦到硬盘上的数据库了。

Sets

Sets 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Sets数据结构，能够存储一些集合性的数据。

案例：

在微博应用中，能够将一个用户全部的关注人存在一个集合中，将其全部粉丝存在一个集合。Redis还为集合提供了求交集、并集、差集等操做，能够很是方便的实现如共同关注、共同喜爱、二度好友等功能，对上面的全部集合操做，你还可使用不一样的命令选择将结果返回给客户端仍是存集到一个新的集合中。

 

Set是集合，是String类型的无序集合，set是经过hashtable实现的，概念和数学中个的集合基本相似，能够交集，并集，差集等等，set中的元素是没有顺序的。

经常使用方法

方法	说明	特性
sadd	向名称为key的set中添加元素，返回影响元素的个数，0为失败，1为成功	sadd myset value
smembers	查看集合中全部的成员	smebers myset
srem	删除集合的一个元素	srem myset two
spop	随机返回并删除set中一个元素	spop myset
sdiff	返回全部set与第一个set的差集	sdiff myset1 myset2
sdiffstore	比较差集而且存储到另外一个set中，返回1表明成功	sdiffstore setstoreSet mySet1 myset2
sinter	返回全部给定集合的交集	sinter myset1 mysert2 //1集合和2集合的交集
sinterstore	返回给定集合的交集并存储到另外一个集合	sinterstore desset myset1 myset2 //存到desset集合中
sunion	返回全部给定集合的并集	sunion set1 set2
sunionstore	返回全部的并集而且存储到另外一个集合中，返回影响的元素个数	sunionstore destSet myset1 myset2
smove	把第一个集合的元素移动到第二个集合中	smove myset myset 你好
scard	返回集合中元素的个数	scard myset1
sismember	测试某个元素是否在集合中，返回0是否是，大于0是存在	sismember mykey1 你好
srandmember	随机返回个集合中的元素	srandmemeber myset1

使用场景

交集，并集，差集：(Set)

//book表存储book名称

set book:1:name    ”The Ruby Programming Language”

set book:2:name     ”Ruby on rail”

set book:3:name     ”Programming Erlang”

//tag表使用集合来存储数据，由于集合擅长求交集、并集

sadd tag:ruby 1

sadd tag:ruby 2

sadd tag:web 2

sadd tag:erlang 3

 

//即属于ruby又属于web的书？

 inter_list = redis.sinter("tag.web", "tag:ruby")

//即属于ruby，但不属于web的书？

 inter_list = redis.sdiff("tag.ruby", "tag:web")

//属于ruby和属于web的书的合集？

 inter_list = redis.sunion("tag.ruby", "tag:web")

获取某段时间全部数据去重值

这个使用Redis的set数据结构最合适了，只须要不断地将数据往set中扔就好了，set意为集合，因此会自动排重。

Sorted Sets

和Sets相比，Sorted Sets增长了一个权重参数score，使得集合中的元素可以按score进行有序排列，好比一个存储全班同窗成绩的Sorted Sets，其集合value能够是同窗的学号，而score就能够是其考试得分，这样在数据插入集合的时候，就已经进行了自然的排序。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。

经常使用方法

方法	说明	特性
zadd	向zset中添加元素member，score 用于排序，若是元素存在，则更新其顺序,返回0表明没添加成功	ZADD key score member zadd myset 3 itim
zrange	取出集合中的元素	zrange myset 0 -1 withscores//显示序号 by index
zrem	删除名称为key的zset中的元素member	zrem myset itim
zincrby	修改元素的排序，若是元素不存在则添加该元素，且排序的score值为增长值	zincrby myzset score itim
zrank	返回元素在集合中的排序位置，就是索引值	zrank myzset itim //itim在集合中的位置
zrevrank	返回从大到小的排序索引值，就是逆序位置	zrevrangk myzset itim//逆序的位置
zrevrange	返回集合中从大到小排序（降序）的，索引start到end的全部元素	zrevrange myzset 0 -1 //逆序后的元素
zrangebyscore	根据排序索引的scores来返回元素	zrangebyscore myzset 1 3 withscores//
zcount	返回集合中给定区间的数量	zcount myzset 2 4 //集合中2-4索引元素的个数
zcard	返回集合中全部元素的个数	zcard myzset //返回全部元素的个数
zremrangebyrank	删除集合中排序在给定区间的全部元素(按索引删除)	zremrangebyrank myzset 2 3 //
zremrangebyscore	删除集合中在给定排序区间的元素 (按顺序删除)	zremrangebyscore myzset 2 5 //

使用场景

排行榜应用，取TOP N操做

这个需求与上面需求的不一样之处在于，前面操做以时间为权重，这个是以某个条件为权重，好比按顶的次数排序，这时候就须要咱们的sorted set出马了，将你要排序的值设置成sorted set的score，将具体的数据设置成相应的value，每次只须要执行一条ZADD命令便可。

//将登陆次数和用户统一存储在一个sorted set里

zadd login:login_times 5 1

zadd login:login_times 1 2

zadd login:login_times 2 3

ZADD key score member

//当用户登陆时，对该用户的登陆次数自增1

ret = r.zincrby("login:login_times", 1, uid)

//那么如何得到登陆次数最多的用户呢，逆序排列取得排名前N的用户

ret = r.zrevrange("login:login_times", 0, N-1)

ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]

 

好比在线游戏的排行榜，根据得分你一般想要：

         - 列出前100名高分选手

         - 列出某用户当前的全球排名

    这些操做对于Redis来讲小菜一碟，即便你有几百万个用户，每分钟都会有几百万个新的得分。

    模式是这样的，每次得到新得分时，咱们用这样的代码：

    ZADD leaderboard <score> <username>

    你可能用userID来取代username，这取决于你是怎么设计的。

    获得前100名高分用户很简单：ZREVRANGE leaderboard 0 99。

用户的全球排名也类似，只须要：ZRANK leaderboard <username>。

ZRANK key member

Determine the index of a member in a sorted set

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。

范围查找

好比：有一个IP范围对应地址的列表，如今须要给出一个IP的状况下，迅速的查找到这个IP在哪一个范围，也就是要判断此IP的全部地。

例如：查询IP是否存在的问题；

ADSM，查询IP是否在其余分组中存在。写json文件

sadd向名称为key的set中添加元素，返回影响元素的个数，0为失败，1为成功

例如：有下面两个范围，10－20和30－40

A_start 10, A_end 20

B_start 30, B_end 40

咱们将这两个范围的起始位置存在Redis的Sorted Sets数据结构中，基本范围起始值做为score，范围名加start和end为其value值：

redis 127.0.0.1:6379> zadd ranges 10 A_start

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> zadd ranges 20 A_end

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> zadd ranges 30 B_start

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> zadd ranges 40 B_end

(integer) 1

这样数据在插入Sorted Sets后，至关因而将这些起始位置按顺序排列好了。

如今我须要查找15这个值在哪个范围中，只须要进行以下的zrangbyscore查找：

redis 127.0.0.1:6379> zrangebyscore ranges (15 +inf LIMIT 0 1

1) "A_end"

这个命令的意思是在Sorted Sets中查找大于15的第一个值。（+inf在Redis中表示正无穷大，15前面的括号表示>15而非>=15）

查找的结果是A_end，因为全部值是按顺序排列的，因此能够断定15是在A_start到A_end区间上，也就是说15是在A这个范围里。至此大功告成。

固然，若是你查找到的是一个start，好比我们用25，执行下面的命令

redis 127.0.0.1:6379> zrangebyscore ranges (25 +inf LIMIT 0 1

1) "B_start"

返回结果代表其下一个节点是一个start节点，也就是说25这个值不处在任何start和end之间，不属于任何范围。

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。

案例：

Qlocenter 下发策略

使用场景

Pub/Sub构建实时消息系统

Redis的Pub/Sub系统能够构建实时的消息系统

好比不少用Pub/Sub构建的实时聊天系统的例子。