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社区首页 >专栏 >揭秘Redis相关命令及应用:掌握命令,驾驭内存数据的力量

揭秘Redis相关命令及应用:掌握命令,驾驭内存数据的力量

原创
作者头像
Lion Long
发布2024-11-05 23:13:21
690
发布2024-11-05 23:13:21
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文章被收录于专栏:后端开发技术

一、背景知识

1.1、redis的定义

redis是Remote Dictionary Server的简称,即远程字典服务。

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可以把它想象成unordered_map<string,value>结构。节点通过TCP与redis建立连接交互,是一种请求回应模式(命令+key去请求操作redis,操作完后redis返回结果)。

redis是内存数据库、Key-Value数据库、数据结构数据库。 内存数据库是指数据一定在内存当中,不存在磁盘中有数据而内存中没有数据的现象;即数据都在内存当中,不可能出现数据不在内存当中,而磁盘有这个数据。 Key-Value数据库是描述redis的操作方式(通过Key操作或查询Value)以及存储方式(Key-Value由散列表组织)。 数据结构数据库是指Key-Value中的Value提供了丰富的数据结构(string、list、hash、zset、set等)。

Redis 应用非常广泛,如 Twitter、暴雪娱乐、Github、StackOverflow、腾讯、阿里巴巴、京东、华为、新浪微博等,很多中小型公司也在使用。 Redis 命令查看

1.2、redis的应用

  1. 记录朋友圈点赞数、评论数和点击数(hash)。
  2. 记录朋友圈说说列表(排序),便于快速显示朋友圈(list)。
  3. 记录文章的标题、摘要、作者和封面,用于列表页展示(hash)。
  4. 记录朋友圈的点赞用户ID列表(list),评论ID列表(list),用于显示和去重计数(zset) 缓存热点数据,减少数据库压力(hash)。
  5. 如果朋友圈说说 ID 是整数 id,可使用 redis 来分配朋友圈说说id(计数器)(string)
  6. 通过集合(set)的交并差集运算来实现记录好友关系(set)
  7. 游戏业务中,每局战绩存储(list)

1.3、redis安装编译

(1)安装:

代码语言:javascript
复制
git clone https://gitee.com/mirrors/redis.git -b 6.2
cd redis
make
make test
sudo make install
# 默认安装在 /usr/local/bin
# redis-server 是服务端程序
# redis-cli 是客户端程序

(2)启动:

代码语言:javascript
复制
mkdir redis-data
# 把redis文件夹下 redis.conf 拷贝到 redis-data
# 修改 redis.conf
# requirepass 修改密码 123456
# daemonize yes
cd redis-data
redis-server redis.conf
# 通过 redis-cli 访问 redis-server
redis-cli -h 127.0.0.1 -a 123456

二、设计Key-Value

2.1、设计Key

所有的key都是string类型。

  1. 单个功能一个key,且要取一个有意义的key。 比如一个全局的累加器,多个服务想获取一个全局的唯一ID,ID存储在redis中的Value;可以设计一个id_gen这样的key用于生产ID保存在Value;这个ID是累加的。不要给key随便取个名字。
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  1. 相同功能多个key,用冒号进行分割。redis客户端会根据冒号构建树状结构。 比如role:1001,role:1002。
代码语言:javascript
复制
127.0.0.1:6379> set role:1001 100
OK
127.0.0.1:6379> set role:1002 101
OK

2.2、设计Value

redis提供丰富的数据结构,string、list、hash、zset、set、stream、hyperloglog等等。

redis存储结构(KV):

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三、认识redis

key-value是存储在一起的,value丰富的数据结构,每个value都可以指向不同的数据结构。key_value使用散列表组织起来。

(1)redis的string与C++中的string有些类似,它也是二进制安全字符串。C语言的字符串是以‘\0’作为分隔符,而二进制安全字符串是以长度作为分隔符,可以存储二进制字符串(图片、视频、字节流数据等)。 (2)redis的hash也是散列表组织的,对顺序不关注,field 是唯一的。

代码语言:javascript
复制
127.0.0.1:6379> hset roleinfo:1001 age 20
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget roleinfo:1001 age
"20"
127.0.0.1:6379> hset roleinfo:1001 age 21
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget roleinfo:1001 age
"21"

(3)双端队列 (链表)list:有序(插入有序)。但是list不具备唯一性,即相同的key可以同时存在,它不会去重。

代码语言:javascript
复制
127.0.0.1:6379> lpush teacher fly1 fly2 fly3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lpop teacher
"fly3"
127.0.0.1:6379> lrange teacher 0 -1
1) "fly2"
2) "fly1"
127.0.0.1:6379> lpush teacher fly fly fly
(integer) 5
127.0.0.1:6379> lrange teacher 0 -1
1) "fly"
2) "fly"
3) "fly"
4) "fly2"
5) "fly1"

(4)无序集合 set:对顺序不关注,里面的值都是唯一的。set的value是string类型的。

代码语言:javascript
复制
127.0.0.1:6379> set role:1002 101
OK

(5)有序集合 zset:对顺序是关注的,里面的值是唯一的;根据member 来确定唯一;根据 score 来确定有序。

代码语言:javascript
复制
127.0.0.1:6379> zadd rank 80 fly1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd rank 90 fly2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd rank 100 fly3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> Zrange rank 0 -1
1) "fly1"
2) "fly2"
3) "fly3"
127.0.0.1:6379> zadd rank 91 fly1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> Zrange rank 0 -1
1) "fly2"
2) "fly1"
3) "fly3"

四、string

字符数组,该字符串是动态字符串 raw,字符串长度小于1M时,加倍扩容;超过 1M 每次只多扩 1M;字符串最大长度为512M。 注意:redis 字符串是二进制安全字符串;可以存储图片,二进制协议等二进制数据

4.1、string的内部原理

string类型内部是动态字符串(sds.h)。

代码语言:javascript
复制
typedef char *sds;

/* Note: sdshdr5 is never used, we just access the flags byte directly.
 * However is here to document the layout of type 5 SDS strings. */
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr5 {
    unsigned char flags; /* 3 lsb of type, and 5 msb of string length */
    char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr8 {
    uint8_t len; /* used */
    uint8_t alloc; /* excluding the header and null terminator */
    unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */
    char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr16 {
    uint16_t len; /* used */
    uint16_t alloc; /* excluding the header and null terminator */
    unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */
    char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr32 {
    uint32_t len; /* used */
    uint32_t alloc; /* excluding the header and null terminator */
    unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */
    char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr64 {
    uint64_t len; /* used */
    uint64_t alloc; /* excluding the header and null terminator */
    unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */
    char buf[];
};

其中, len是字符串长度; alloc是分配长度(为了进行惰性删除,因为c语言扩缩容会不断的申请释放内存,使用alloc来记录当前分配多少内存来减少频繁的内存申请和释放); flag标识字符串类型;buf是柔性数组,初始的时候不占用空间,避免多层次的内存申请和释放。

分配存储字符串的大小时,是这样的:

代码语言:javascript
复制
malloc(sizeof(struct sdshdr8)+64)
// 这里以sdshdr8为例,存储字符串的数组长度就是64

释放的时候,由于柔性数组的存在,只需要释放一次就可以了。

4.2、string基础命令

代码语言:javascript
复制
# 设置 key 的 value 值
SET key val
# 获取 key 的 value
GET key
# 执行原子加一的操作
INCR key
# 执行原子加一个整数的操作
INCRBY key increment
# 执行原子减一的操作
DECR key
# 执行原子减一个整数的操作
DECRBY key decrement
# 如果key不存在,这种情况下等同SET命令。当key存在时,什
么也不做
# set Not eXist   ok 这个命令是否执行了 0,1 是不是操
作结果是不是成功
SETNX key value
# 删除 key val 键值对
DEL key
# 设置或者清空key的value(字符串)在offset处的bit值。
setbit embstr raw int
# 动态字符串 能够节约内存
SETBIT key offset value
# 返回key对应的string在offset处的bit值
GETBIT key offset
# 统计字符串被设置为1的bit数.
BITCOUNT key

示例:

代码语言:javascript
复制
127.0.0.1:6379> set fly 12
OK
127.0.0.1:6379> get fly
"12"
127.0.0.1:6379> incr fly1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> incrby fly1 10
(integer) 11
127.0.0.1:6379> decr fly1
(integer) 10
127.0.0.1:6379> setnx fly2 100
(integer) 1
127.0.0.1:6379> setnx fly2 101
(integer) 0
127.0.0.1:6379> del fly
(integer) 1
127.0.0.1:6379> type fly
none
127.0.0.1:6379> setbit sign 1 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit sign 3 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit sign 2 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> getbit sign 3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> getbit sign 2
(integer) 0
127.0.0.1:6379> bitcount sign
(integer) 2

4.3、string的存储结构

字符串长度小于等于 20 且能转成整数,则使用 int 存储。 字符串长度小于等于 44,则使用 embstr 存储。 字符串长度大于 44,则使用 raw 存储。

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4.5、string的典型应用

(1)对象存储。存储的数据不能改变,如果是需要改变的数据,使用hash来存储。

代码语言:javascript
复制
SET role:10001 '{["name"]:"mark",["sex"]:"male",["age"]:30}'
SET role:10002 '{["name"]:"darren",["sex"]:"male",["age"]:30}'
# 极少修改,对象属性字段很少改变的时候
GET role:10001
# key 如何来设置
# 1. 有意义的字段 role 有多行
# 2. role:10001 redis 客户端 role:10001:recharge role:10001:activity:10001

示例:

代码语言:javascript
复制
127.0.0.1:6379> SET role:10001 '{["name"]:"mark",["sex"]:"male",["age"]:30}'
OK
127.0.0.1:6379> get role:10001
"{[\"name\"]:\"mark\",[\"sex\"]:\"male\",[\"age\"]:30}"

(2)累加器。

代码语言:javascript
复制
# 统计阅读数 累计加1
incr reads
# 累计加100
incrby reads 100

(3)分布式锁。

代码语言:javascript
复制
# 加锁   加锁 和 解析 redis 实现是 非公平锁     ectd
zk 用来实现公平锁
# 阻塞等待   阻塞连接的方式
# 介绍简单的原理:事务
setnx lock 1   # 不存在才能设置 定义加锁行为 占用锁  
setnx lock uuid  # expire 30 过期
set lock uuid nx ex 30
# 释放锁
del lock
# if (get(lock) == uuid)
# 	del(lock);

(4)位运算。比如游戏中的月签到功能。

代码语言:javascript
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# 猜测一下 string 是用的 int 类型 还是 string 类型
# 月签到功能 10001 用户id 202106 2021年6月份的签到 6月份的第1天
setbit sign:10001:202106 1 1
# 计算 2021年6月份 的签到情况
bitcount sign:10001:202106
# 获取 2021年6月份 第二天的签到情况 1 已签到 0 没有签到
getbit sign:10001:202106 2

五、list

双向链表实现,列表首尾操作(删除和增加)时间复杂度O(1);查找中间元素时间复杂度为O(n); 列表中数据是否压缩的依据:

  1. 元素长度小于 48,不压缩;
  2. 元素压缩前后长度差不超过 8,不压缩;

5.1、list 基础命令

代码语言:javascript
复制
# 从队列的左侧入队一个或多个元素
LPUSH key value [value ...]
# 从队列的左侧弹出一个元素
LPOP key
# 从队列的右侧入队一个或多个元素
RPUSH key value [value ...]
# 从队列的右侧弹出一个元素
RPOP key 
# 返回从队列的 start 和 end 之间的元素 0, 1 2 负索引
LRANGE key start end
# 从存于 key 的列表里移除前 count 次出现的值为 value 的元素
# list 没有去重功能   hash set zset
LREM key count value
# 裁剪
LTRIM key start end
# 它是 RPOP 的阻塞版本,因为这个命令会在给定list无法弹出任何元素的时候阻塞连接
BRPOP key timeout  # 超时时间 + 延时队列

示例:

代码语言:javascript
复制
127.0.0.1:6379> lpush list fly1 fly2 fly3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "fly3"
2) "fly2"
3) "fly1"
127.0.0.1:6379> lpop list
"fly3"
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "fly2"
2) "fly1"
127.0.0.1:6379> rpush list right1 right2 right3
(integer) 5
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "fly2"
2) "fly1"
3) "right1"
4) "right2"
5) "right3"
127.0.0.1:6379> rpop list 2
1) "right3"
2) "right2"
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "fly2"
2) "fly1"
3) "right1"
127.0.0.1:6379> lpush list fly1
(integer) 4
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "fly1"
2) "fly2"
3) "fly1"
4) "right1"
127.0.0.1:6379> lrem list 1 fly1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "fly2"
2) "fly1"
3) "right1"
127.0.0.1:6379> ltrim list 0 1
OK
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "fly2"
2) "fly1"

5.2、list的存储结构

代码语言:javascript
复制
typedef struct quicklistNode {
    struct quicklistNode *prev;
    struct quicklistNode *next;
    unsigned char *zl;
    unsigned int sz;             /* ziplist size in bytes */
    unsigned int count : 16;     /* count of items in ziplist */
    unsigned int encoding : 2;   /* RAW==1 or LZF==2 */
    unsigned int container : 2;  /* NONE==1 or ZIPLIST==2 */
    unsigned int recompress : 1; /* was this node previous compressed? */
    unsigned int attempted_compress : 1; /* node can't compress; too small */
    unsigned int extra : 10; /* more bits to steal for future usage */
} quicklistNode;


/* quicklist is a 40 byte struct (on 64-bit systems) describing a quicklist.
 * 'count' is the number of total entries.
 * 'len' is the number of quicklist nodes.
 * 'compress' is: 0 if compression disabled, otherwise it's the number
 *                of quicklistNodes to leave uncompressed at ends of quicklist.
 * 'fill' is the user-requested (or default) fill factor.
 * 'bookmakrs are an optional feature that is used by realloc this struct,
 *      so that they don't consume memory when not used. */
typedef struct quicklist {
    quicklistNode *head;
    quicklistNode *tail;
    unsigned long count;        /* total count of all entries in all ziplists */
    unsigned long len;          /* number of quicklistNodes */
    int fill : QL_FILL_BITS;              /* fill factor for individual nodes */
    unsigned int compress : QL_COMP_BITS; /* depth of end nodes not to compress;0=off */
    unsigned int bookmark_count: QL_BM_BITS;
    quicklistBookmark bookmarks[];
} quicklist;

注意,里面的节点有可能会进行压缩。

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5.3、list的典型应用

(1)栈(先进后出 FILO)。

代码语言:javascript
复制
LPUSH + LPOP
# 或者
RPUSH + RPOP

(2)队列(先进先出 FIFO)。

代码语言:javascript
复制
LPUSH + LPOP
# 或者
RPUSH + RPOP

(3)阻塞队列(blocking queue)。

代码语言:javascript
复制
LPUSH + BRPOP
# 或者
RPUSH + BLPOP

可以有多个,但是只有一个获取成功。 (3)异步消息队列。 操作与队列一样,但是在不同系统间;生成者和消费者。

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(4)获取固定窗口记录(战绩)。 在某些业务场景下,需要获取固定数量的记录;比如获取最近50条战绩;这些记录需要按照插入的先后顺序返回。

代码语言:javascript
复制
lpush says fly1 fly2 fly3 fly4 fly5 fly6 fly7 fly8
# 裁剪最近5条记录   战绩 近50条
ltrim says 0 5
lrange says 0 -1

示例:

代码语言:javascript
复制
127.0.0.1:6379> lpush says fly1 fly2 fly3 fly4 fly5 fly6 fly7 fly8
(integer) 8
127.0.0.1:6379> ltrim says 0 4
OK
127.0.0.1:6379> lrange says 0 -1
1) "fly8"
2) "fly7"
3) "fly6"
4) "fly5"
5) "fly4"

实际项目中需要保证命令的原子性,所以一般用 lua 脚本 或者使用 pipeline 命令。

代码语言:javascript
复制
-- redis lua脚本
local record = KEYS[1]
redis.call("LPUSH", "says", record)
redis.call("LTRIM", "says", 0, 4)

六、hash

散列表,在很多高级语言当中包含这种数据结构;c++unordered_map 通过 key 快速索引 value。值得注意的是,redis中最多允许有两层hash。

6.1、hash基础命令

代码语言:javascript
复制
# 获取 key 对应 hash 中的 field 对应的值
HGET key field
# 获取所有的元素
HGETALL key
# 设置 key 对应 hash 中的 field 对应的值
HSET key field value
# 设置多个hash键值对
HMSET key field1 value1 field2 value2 ... fieldn valuen
# 获取多个field的值
HMGET key field1 field2 ... fieldn
# 给 key 对应 hash 中的 field 对应的值加一个整数值
HINCRBY key field increment
# 获取 key 对应的 hash 有多少个键值对
HLEN key
# 删除 key 对应的 hash 的键值对,该键为field
HDEL key field

6.2、hash的存储结构

节点数量大于 512(hash-max-ziplist-entries) 或所有字符串长度大于 64(hash-max-ziplist-value),则使用 dict 实现;节点数量小于等于 512 且有一个字符串长度小于 64,则使用ziplist 实现;

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6.3、hash的典型应用

(1)存储对象。

代码语言:javascript
复制
hmset hash:10001 name mark age 18 sex male
# 与 string 比较
set hash:10001 '{["name"]:"mark",["sex"]:"male",["age"]:18}'
# 假设现在修改 mark的年龄为19岁
# hash:
 hset hash:10001 age 19
# string:
 get role:10001
 # 将得到的字符串调用json解密,取出字段,修改 age 值
 # 再调用json加密
 set role:10001 '{["name"]:"mark",["sex"]:"male",["age"]:19}'

(2)购物车。

代码语言:javascript
复制
# 将用户id作为 key
# 商品id作为 field
# 商品数量作为 value
# 注意:这些物品是按照我们添加顺序来显示的;
# 添加商品:
 hset MyCart:10001 40001 1
 lpush MyItem:10001 40001
# 增加数量:
 hincrby MyCart:10001 40001 1
 hincrby MyCart:10001 40001 -1 // 减少数量1
# 显示所有物品数量:
 hlen MyCart:10001
# 删除商品:
 hdel MyCart:10001 40001
 lrem MyItem:10001 1 40001
# 获取所有物品:
 lrange MyItem:10001
 # 40001 40002 40003
 hget MyCart:10001 40001
 hget MyCart:10001 40002
 hget MyCart:10001 40003

七、set

集合,用来存储唯一性字段,不要求有序;存储不需要有序,操作(交并差集的时候排序)? set是一个无序集合,虽然使用的时候作为一个无序集合,但是它的底层实现是一个有序的结构,存储是有序的。底层作为有序的原因,是为了集合做交并差集。如果set存储的是数字,使用的是整数数组存储;如果set存储的是字符串,那么使用字典来存储(hash)。使用字典存储是无序,但是做交并差集时会将所有的字符串取出来,然后排序,再做交并差集。

7.1、set基础命令

代码语言:javascript
复制
# 添加一个或多个指定的member元素到集合的 key中
SADD key member [member ...]
# 计算集合元素个数
SCARD key
# SMEMBERS key
# 列出所有的数据
SMEMBERS key
# 返回成员 member 是否是存储的集合 key的成员
SISMEMBER key member
# 随机返回key集合中的一个或者多个元素,不删除这些元素
SRANDMEMBER key [count]
# 从存储在key的集合中移除并返回一个或多个随机元素
SPOP key [count]
# 返回一个集合与给定集合的差集的元素
SDIFF key [key ...]
# 返回指定所有的集合的成员的交集
SINTER key [key ...]
# 返回给定的多个集合的并集中的所有成员
SUNION key [key ...]

示例:

代码语言:javascript
复制
127.0.0.1:6379> sadd members fly1 fly2 fly3 fly
(integer) 4
127.0.0.1:6379> scard members
(integer) 4
127.0.0.1:6379> smembers members
1) "fly2"
2) "fly3"
3) "fly1"
4) "fly"
127.0.0.1:6379> sismember members fly
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sismember members fly4
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SRANDMEMBER members
"fly"
127.0.0.1:6379> SRANDMEMBER members 2
1) "fly2"
2) "fly3"
127.0.0.1:6379> SRANDMEMBER members
"fly3"
127.0.0.1:6379> spop members
"fly1"
127.0.0.1:6379> sadd follow:A mark king darren mole vico
(integer) 5
127.0.0.1:6379> sadd follow:C mark king darren
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sinter follow:A follow:C
1) "darren"
2) "mark"
3) "king"
127.0.0.1:6379> sdiff follow:A follow:C
1) "mole"
2) "vico"

7.2、set的存储结构

元素都为整数且节点数量小于等于 512(set-max-intset-entries),则使用整数数组存储。 元素当中有一个不是整数或者节点数量大于 512,则使用字典存储。

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7.3、set的典型应用

(1)抽奖。

代码语言:javascript
复制
# 添加抽奖用户
   sadd Award:1 10001 10002 10003 10004 10005 10006
   sadd Award:1 10009
# 查看所有抽奖用户
 smembers Award:1
# 抽取多名幸运用户
 srandmember Award:1 10
# 如果抽取一等奖1名,二等奖2名,三等奖3名,该如何操作?

(2)共同关注。

代码语言:javascript
复制
sadd follow:A mark king darren mole vico
sadd follow:C mark king darren
sinter follow:A follow:C

(3)推荐好友。

代码语言:javascript
复制
sadd follow:A mark king darren mole vico
sadd follow:C mark king darren
# C可能认识的人:
sdiff follow:A follow:C

八、zset

有序集合;用来实现排行榜;它是一个有序唯一。zset是实时有序的,zset内部是使用调表实现的。

8.1、zset基础命令

代码语言:javascript
复制
# 添加到键为key有序集合(sorted set)里面
ZADD key [NX|XX] [CH] [INCR] score member [scoremember ...]
# 从键为key有序集合中删除 member 的键值对
ZREM key member [member ...]
# 返回有序集key中,成员member的score值
ZSCORE key member
# 为有序集key的成员member的score值加上增量increment
ZINCRBY key increment member
# 返回key的有序集元素个数
ZCARD key
# 返回有序集key中成员member的排名
ZRANK key member
# 返回存储在有序集合key中的指定范围的元素   order by id
limit 1,100
ZRANGE key start stop [WITHSCORES]
# 返回有序集key中,指定区间内的成员(逆序)
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]

8.2、zset的存储结构

节点数量大于 128 或者有一个字符串长度大于 64,则使用跳表(skiplist); 节点数量小于等于 128(zset-max-ziplist-entries)且所有字符串长度小于等于 64(zset-max-ziplist-value),则使用ziplist 存储;

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数据少的时候,节省空间。时间复杂度O(n)。 数量多的时候,访问性能;时间复杂度O(1)或者O(log2n)。

8.3、zset的典型应用

(1)百度热搜。

代码语言:javascript
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# 点击新闻:
   zincrby hot:20210601 1 10001
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# 获取排行榜:
 zrevrange hot:20210601 0 9 withscores

(2)延时队列。 将消息序列化成一个字符串作为 zset 的 member;这个消息的到期处理时间作为 score,然后用多个线程轮询 zset 获取到期的任务进行处理。 (3)分布式定时器。 生产者将定时任务 hash 到不同的 redis 实体中,为每一个redis 实体分配一个 dispatcher 进程,用来定时获取 redis 中超时事件并发布到不同的消费者中。

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(4)时间窗口限流。 系统限定用户的某个行为在指定的时间范围内(动态)只能发生 N 次。

代码语言:javascript
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-- 指定用户 user_id 的某个行为 action 在特定时间内period 只允许发生该行为做大次数 max_count
local function is_action_allowed(red, userid,action, eriod, max_count)
local key = tab_concat({"hist", userid,action}, ":")
    local now = zv.time()
    red:init_pipeline()
    -- 记录行为
    red:zadd(key, now, now)
    -- 移除时间窗口之前的行为记录,剩下的都是时间窗口内的记录
    red:zremrangebyscore(key, 0, now - period*100)
    -- 获取时间窗口内的行为数量
    red:zcard(key)
    -- 设置过期时间,避免冷用户持续占用内存 时间窗口的长度+1秒
    red:expire(key, period + 1)
    local res = red:commit_pipeline()
    return res[3] <= max_count
end
-- 维护一次时间窗口,将窗口外的记录全部清理掉,只保留窗口内的记录;
-- 缺点:记录了所有时间窗口内的数据,如果这个量很大,不适合做这样的限流;漏斗限流
-- 注意:如果用 key + expire 操作也能实现,但是实现的是熔断限流,这里是时间窗口限流的功能;

九、redis中value编码

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redis 内存数据库:

  1. 到底是要运行速度快,还是要存储效率高;
  2. 数据量少的时候,存储效率高为主;
  3. 数据量多的时候,运行速度快;

十、其他补充

  1. flushdb命令是删除redis的所有数据。
  2. type命令是用来检查Key-Value数据是否存在。
代码语言:javascript
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127.0.0.1:6379> type sign
string

keys命令用于查找key,比如keys *查找所有的key。

代码语言:javascript
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127.0.0.1:6379> keys *
1) "sign"
2) "fly2"
3) "role:10001"
4) "fly1"

redis 出现(error) NOAUTH Authentication required.是因为没有使用密码连接。

十一、总结

  1. 要清楚命令的参数含义和具体的返回值,方便业务逻辑的实现。
  2. redis没有创建数据结构的命令,redis是在设置的同时创建和添加的同时创建的。不同的数据结构有不同的命令。
  3. redis有删除key-value的命令,但是value中没有元素时会自动删除key-value。
  4. redis中只有第一层的散列表的value是有多种数据结构的,不能嵌套。
  5. redis是用来存储key-value小对象的,不是用来存储文件的。
  6. BRPOP命令体现出redis的阻塞连接的特性。
  7. redis通过命令的组合实现其他数据结构,比如队列、栈等。
  8. redis通过组合数据结构实现更多的功能。常见的组合有hash(存储对象)+list(存储插入的先后顺序)、hash+set、hash+zset。
  9. redis中随着key越来越多,效率不会降低,散列表的时间复杂度还是O(1),但是代价是扩容缩容的渐进式rehash还是有的。
  10. 如果插入的数据是数字且有序的,那么时间复杂是O(log2n),因为会使用二分查找。如果插入的数据是字符串,时间复杂度是O(1),因为底层是用hash实现的。

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

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  • 一、背景知识
    • 1.1、redis的定义
      • 1.2、redis的应用
        • 1.3、redis安装编译
        • 二、设计Key-Value
          • 2.1、设计Key
            • 2.2、设计Value
            • 三、认识redis
            • 四、string
              • 4.1、string的内部原理
                • 4.2、string基础命令
                  • 4.3、string的存储结构
                    • 4.5、string的典型应用
                    • 五、list
                      • 5.1、list 基础命令
                        • 5.2、list的存储结构
                          • 5.3、list的典型应用
                          • 六、hash
                            • 6.1、hash基础命令
                              • 6.2、hash的存储结构
                                • 6.3、hash的典型应用
                                • 七、set
                                  • 7.1、set基础命令
                                    • 7.2、set的存储结构
                                      • 7.3、set的典型应用
                                      • 八、zset
                                        • 8.1、zset基础命令
                                          • 8.2、zset的存储结构
                                            • 8.3、zset的典型应用
                                            • 九、redis中value编码
                                            • 十、其他补充
                                            • 十一、总结
                                            相关产品与服务
                                            云数据库 Redis®
                                            腾讯云数据库 Redis®(TencentDB for Redis®)是腾讯云打造的兼容 Redis 协议的缓存和存储服务。丰富的数据结构能帮助您完成不同类型的业务场景开发。支持主从热备,提供自动容灾切换、数据备份、故障迁移、实例监控、在线扩容、数据回档等全套的数据库服务。
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