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Redis数据库在哪些场景可以应用的到

猿梦 2022-8-3 15:38:34
redis开创了一种新的数据存储思路,使用redis,我们不用在面对功能单调的数据库时,把精力放在如何把大象放进冰箱这样的问题上,而是利用redis灵活多变的数据结构和数据操作,为不同的大象构建不同的冰箱。redis常用数据类型redis最为常用的数据类型主要有以下五种:stringhashlistsetsorted set在具体描述这几种数据类型之前,我们先通过一张图了解下redis内部内存管理中是如何描述这些不同数据类型的:首先redis内部使用一个redisobject对象来表示所有的key和value,redisobject最主要的信息如上图所示:type代表一个value对象具体是何种数据类型,encoding是不同数据类型在redis内部的存储方式,比如:type=string代表value存储的是一个普通字符串,那么对应的encoding可以是raw或者是int,如果是int则代表实际redis内部是按数值型类存储和表示这个字符串的,当然前提是这个字符串本身可以用数值表示,比如:"123""456"这样的字符串。这里需要特殊说明一下vm字段,只有打开了redis的虚拟内存功能,此字段才会真正的分配内存,该功能默认是关闭状态的,该功能会在后面具体描述。通过上图我们可以发现redis使用redisobject来表示所有的key/value数据是比较浪费内存的,当然这些内存管理成本的付出主要也是为了给redis不同数据类型提供一个统一的管理接口,实际作者也提供了多种方法帮助我们尽量节省内存使用,我们随后会具体讨论。下面我们先来逐一的分析下这五种数据类型的使用和内部实现方式:string常用命令:set,get,decr,incr,mget 等。应用场景:string是最常用的一种数据类型,普通的key/value存储都可以归为此类,这里就不所做解释了。实现方式:string在redis内部存储默认就是一个字符串,被redisobject所引用,当遇到incr,decr等操作时会转成数值型进行计算,此时redisobject的encoding字段为int。hash常用命令:hget,hset,hgetall 等。应用场景:我们简单举个实例来描述下hash的应用场景,比如我们要存储一个用户信息对象数据,包含以下信息:用户id为查找的key,存储的value用户对象包含姓名,年龄,生日等信息,如果用普通的key/value结构来存储,主要有以下2种存储方式:第一种方式将用户id作为查找key,把其他信息封装成一个对象以序列化的方式存储,这种方式的缺点是,增加了序列化/反序列化的开销,并且在需要修改其中一项信息时,需要把整个对象取回,并且修改操作需要对并发进行保护,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+对应属性的名称作为唯一标识来取得对应属性的值,虽然省去了序列化开销和并发问题,但是用户id为重复存储,如果存在大量这样的数据,内存浪费还是非常可观的。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,如下图: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都可以直接通过其内部map的key(redis里称内部map的key为field),也就是通过 key(用户id) + field(属性标签)就可以操作对应属性数据了,既不需要重复存储数据,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。这里同时需要注意,redis提供了接口(hgetall)可以直接取到全部的属性数据,但是如果内部map的成员很多,那么涉及到遍历整个内部map的操作,由于redis单线程模型的缘故,这个遍历操作可能会比较耗时,而另其它客户端的请求完全不响应,这点需要格外注意。实现方式:上面已经说到redishash对应value内部实际就是一个hashmap,实际这里会有2种不同实现,这个hash的成员比较少时redis为了节省内存会采用类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valueredisobject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。list常用命令:lpush,rpush,lpop,rpop,lrange等。应用场景:redislist的应用场景非常多,也是redis最重要的数据结构之一,比如twitter的关注列表,粉丝列表等都可以用redis的list结构来实现,比较好理解,这里不再重复。实现方式:redislist的实现为一个双向链表,即可以支持反向查找和遍历,更方便操作,不过带来了部分额外的内存开销,redis内部的很多实现,包括发送缓冲队列等也都是用的这个数据结构。set常用命令:sadd,spop,smembers,sunion 等。应用场景:redisset对外提供的功能与list类似是一个列表的功能,特殊之处在于set是可以自动排重的,当你需要存储一个列表数据,又不希望出现重复数据时,set是一个很好的选择,并且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。实现方式:set 的内部实现是一个value永远为null的hashmap,实际就是通过计算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原因。sorted set常用命令:zadd,zrange,zrem,zcard等使用场景:redis sorted set的使用场景与set类似,区别是set不是自动有序的,而sortedset可以通过用户额外提供一个优先级(score)的参数来为成员排序,并且是插入有序的,即自动排序。当你需要一个有序的并且不重复的集合列表,那么可以选择sortedset数据结构,比如twitter 的public

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