Redis的基本数据结构整理以及实战运用案例

news2024/11/26 2:31:18

一、背景介绍

二、Redis数据结构介绍

1、String(字符串)

（1）缓存不常变化的信息，如用户信息、地址信息、配置信息等

（2）分布式锁的使用

（3）原子递增递减，可以做一些简单的限流

2、HASH（哈希结构）

3、List（列表）

4、Set（集合）

5、Sorted Set（集合）

三、总结

一、背景介绍

在我们的日常开发中，Redis是我们经常用到的缓存中间件的一种，它的高性能是我们选择它的理由，Redis为什么那么快呢？这里也小总结一下

基于内存的数据访问（内存数据库）
高效的数据结构（内置了多种高效的数据结构，如字符串、哈希表、列表、集合和有序集合）
高效的线程模型（Reactor编程模型，IO多路复用）

这一篇博客想着重讲一下Redis高效的各种数据结构以及对应的一些常用的使用场景。

二、Redis数据结构介绍

在Redis中有五种数据类型

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

1、String(字符串)

Redis字符串的使用，算是我们非常常用的数据结构，一般有几种使用场景

（1）缓存不常变化的信息，如用户信息、地址信息、配置信息等

举例：如用户信息：key -> "ots:user:用户id" , value -> "具体的用户信息json字符串"

（2）分布式锁的使用

SETNX key value
只有在 key 不存在时设置 key 的值。设置成功即获取锁成功，执行后续的业务逻辑

（3）原子递增递减，可以做一些简单的限流

我们做一些简单的限流可以用到这个方法

INCR key
将 key 中储存的数字值增一。

DECR key
将 key 中储存的数字值减一。

我们的业务逻辑代码可以这样写

    /**
     * @author chen
     * @description 判断用户是否能参与活动
     * @date: 2024/8/13 12:07
     * @return boolean
     */
    public boolean getInActivityFlag(){
        String redisKey = "user:in:activity:num";
        Long inActivityNumber =  redisTemplate.opsForValue().increment(redisKey,1L);
        //假设当前参与活动数超过1000人，则进行限制
        if(inActivityNumber > 1000){
            //超过参与活动限制，进行限流
            return false;
        }
        //未超过1000人可以参加活动
        return true;
    }

    /**
     * @author chen
     * @description 用户参加完活动
     * @date: 2024/8/13 12:07
     * @return boolean
     */
    public void endActivity(){
        String redisKey = "user:in:activity:num";
        //用户参加完活动退出则减少当前参数人数，能让其他用户进来
        redisTemplate.opsForValue().increment(redisKey,-1L);
    }

2、HASH（哈希结构）

hash结构我自己的工作中用的比较少，主要用于存储一些键值对的东西

redisTemplate.opsForHash().put(redisKey,"key1","value");

注意事项：

1、因为我们使用哈希结构存储信息，我们可能会出现把一个大的数据结合放到一个哈希结构里面，这个时候就要考虑这个值的大小了，这个大小也不是无限制的，就跟我们在Java程序中使用HashMap是一个道理，大大了会撑爆内存。

2、虽然哈希结构提供Api能够把整个hash数据取到内存里面，但是如果你这个hash数据很大的话，也是会非常消耗网络传输性能以及占用自己应用程序内存，所以获取值的时候尽量确定Key再通过api获取对应的值，不建议把整个hash数据取到程序然后在程序中进行获取。

其实这两个点都讲到Key-Value大小的问题，我们在使用Redis的时候一定要注意key和value的大小的问题。

3、List（列表）

讲到List结构想起我之前遇到的随机抽奖的场景就是利用它进行实现

首先后台管理系统录入一些奖品(每个奖品都不同)，在程序后台就是生成奖品的List集合，利用List集和的Api实现奖品的新增(rightPush)以及弹出(leftPop)，类似队列，

总结起来如果类似想实现分布式队列的功能，可以利用Redis的List集合来进行实现。

4、Set（集合）

跟List列表对比的，Set集合为无序集合。

（1）如果存储的列表结合不在乎顺序，以及需保证集合元素不重复，可以采用此Set集合进行存储

5、Sorted Set（集合）

与Set集合相比，Sorted Set集合在Set集合的基础上增加了一个double型分数的概念这个特性非常适合用来实现一些首页商品推荐、商品排行榜、商品浏览热榜等等类功能。

（1）商品排行榜（根据详情浏览量）

伪代码实现

    public void goodsDetail(){
        String redisKey = "goods:views:number";
        //记录商品流量详情
        redisTemplate.opsForZSet().incrementScore(redisKey,"productId:12345",1L);
    }

    
    public void goodsRankings(int n){
        String redisKey = "goods:views:number";
        //返回浏览量前n的商品
        Set<Object> goodsData = redisTemplate.opsForZSet().reverseRange(redisKey,0,n - 1);
        //转换返回前端即可
    }