Redis中5種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的使用場景介紹

一、redis 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使用場景

原來看過 redisbook 這本書，對 redis 的基本功能都已經(jīng)熟悉了，從上周開始看 redis 的源碼。目前目標(biāo)是吃透 redis 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。我們都知道，在 redis 中一共有5種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，那每種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的使用場景都是什么呢？

String——字符串
Hash——字典
List——列表
Set——集合
Sorted Set——有序集合

下面我們就來簡單說明一下它們各自的使用場景：

1. String——字符串

String 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是簡單的 key-value 類型，value 不僅可以是 String，也可以是數(shù)字（當(dāng)數(shù)字類型用 Long 可以表示的時(shí)候encoding 就是整型，其他都存儲(chǔ)在 sdshdr 當(dāng)做字符串）。使用 Strings 類型，可以完全實(shí)現(xiàn)目前 Memcached 的功能，并且效率更高。還可以享受 Redis 的定時(shí)持久化（可以選擇 RDB 模式或者 AOF 模式），操作日志及 Replication 等功能。除了提供與 Memcached 一樣的 get、set、incr、decr 等操作外，Redis 還提供了下面一些操作：

2. Hash——字典

在 Memcached 中，我們經(jīng)常將一些結(jié)構(gòu)化的信息打包成 hashmap，在客戶端序列化后存儲(chǔ)為一個(gè)字符串的值（一般是 JSON 格式），比如用戶的昵稱、年齡、性別、積分等。這時(shí)候在需要修改其中某一項(xiàng)時(shí)，通常需要將字符串（JSON）取出來，然后進(jìn)行反序列化，修改某一項(xiàng)的值，再序列化成字符串（JSON）存儲(chǔ)回去。簡單修改一個(gè)屬性就干這么多事情，消耗必定是很大的，也不適用于一些可能并發(fā)操作的場合（比如兩個(gè)并發(fā)的操作都需要修改積分）。而 Redis 的 Hash 結(jié)構(gòu)可以使你像在數(shù)據(jù)庫中 Update 一個(gè)屬性一樣只修改某一項(xiàng)屬性值。

3. List——列表

List 說白了就是鏈表（redis 使用雙端鏈表實(shí)現(xiàn)的 List），相信學(xué)過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)的人都應(yīng)該能理解其結(jié)構(gòu)。使用 List 結(jié)構(gòu)，我們可以輕松地實(shí)現(xiàn)最新消息排行等功能（比如新浪微博的 TimeLine ）。List 的另一個(gè)應(yīng)用就是消息隊(duì)列，可以利用 List 的 *PUSH 操作，將任務(wù)存在 List 中，然后工作線程再用 POP 操作將任務(wù)取出進(jìn)行執(zhí)行。Redis 還提供了操作 List 中某一段元素的 API，你可以直接查詢，刪除 List 中某一段的元素。

4. Set——集合

Set 就是一個(gè)集合，集合的概念就是一堆不重復(fù)值的組合。利用 Redis 提供的 Set 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以存儲(chǔ)一些集合性的數(shù)據(jù)。比如在微博應(yīng)用中，可以將一個(gè)用戶所有的關(guān)注人存在一個(gè)集合中，將其所有粉絲存在一個(gè)集合。因?yàn)?Redis 非常人性化的為集合提供了求交集、并集、差集等操作，那么就可以非常方便的實(shí)現(xiàn)如共同關(guān)注、共同喜好、二度好友等功能，對上面的所有集合操作，你還可以使用不同的命令選擇將結(jié)果返回給客戶端還是存集到一個(gè)新的集合中。

1.共同好友、二度好友
2.利用唯一性，可以統(tǒng)計(jì)訪問網(wǎng)站的所有獨(dú)立 IP
3.好友推薦的時(shí)候，根據(jù) tag 求交集，大于某個(gè) threshold 就可以推薦

5. Sorted Set——有序集合

和Sets相比，Sorted Sets是將 Set 中的元素增加了一個(gè)權(quán)重參數(shù) score，使得集合中的元素能夠按 score 進(jìn)行有序排列，比如一個(gè)存儲(chǔ)全班同學(xué)成績的 Sorted Sets，其集合 value 可以是同學(xué)的學(xué)號(hào)，而 score 就可以是其考試得分，這樣在數(shù)據(jù)插入集合的時(shí)候，就已經(jīng)進(jìn)行了天然的排序。另外還可以用 Sorted Sets 來做帶權(quán)重的隊(duì)列，比如普通消息的 score 為1，重要消息的 score 為2，然后工作線程可以選擇按 score 的倒序來獲取工作任務(wù)。讓重要的任務(wù)優(yōu)先執(zhí)行。

1.帶有權(quán)重的元素，比如一個(gè)游戲的用戶得分排行榜
2.比較復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一般用到的場景不算太多

二、redis 其他功能使用場景

1. 訂閱-發(fā)布系統(tǒng)

Pub/Sub 從字面上理解就是發(fā)布（Publish）與訂閱（Subscribe），在 Redis 中，你可以設(shè)定對某一個(gè) key 值進(jìn)行消息發(fā)布及消息訂閱，當(dāng)一個(gè) key 值上進(jìn)行了消息發(fā)布后，所有訂閱它的客戶端都會(huì)收到相應(yīng)的消息。這一功能最明顯的用法就是用作實(shí)時(shí)消息系統(tǒng)，比如普通的即時(shí)聊天，群聊等功能。

2. 事務(wù)——Transactions

誰說 NoSQL 都不支持事務(wù)，雖然 Redis 的 Transactions 提供的并不是嚴(yán)格的 ACID 的事務(wù)（比如一串用 EXEC 提交執(zhí)行的命令，在執(zhí)行中服務(wù)器宕機(jī)，那么會(huì)有一部分命令執(zhí)行了，剩下的沒執(zhí)行），但是這個(gè) Transactions 還是提供了基本的命令打包執(zhí)行的功能（在服務(wù)器不出問題的情況下，可以保證一連串的命令是順序在一起執(zhí)行的，中間有會(huì)有其它客戶端命令插進(jìn)來執(zhí)行）。Redis 還提供了一個(gè) Watch 功能，你可以對一個(gè) key 進(jìn)行 Watch，然后再執(zhí)行 Transactions，在這過程中，如果這個(gè) Watched 的值進(jìn)行了修改，那么這個(gè) Transactions 會(huì)發(fā)現(xiàn)并拒絕執(zhí)行。