Redis之datatype概述

Redis支持的数据类型

    String

    List

   Set

   Sorted Set

   Hashes

   Bit array

   HyperLogLog

 

 

Binary-safe strings :

    Redis的键是二进制安全的,可以使用任何的二进制序列作为键.

        比如"foo"这样的字符串,甚至是JPEG文件的二进制内容.

        空串""也是合法的键.

 

    不推荐使用特别长的键.

        影响性能,做键的比较,查找键是很耗费性能的.

        同时对带宽以及内存要求很大.如果当前的任务是匹配大值的存在.

        建议使用hash,比如SHA1 , MD5等.

 

    不推荐使用特别短的键.

        例如使用"user:1000:followers"而不是"u1000flw".

        前者明显可读性高,而且增加的空间较小.

 

    坚持用统一的命名结构

        比如 "object-type:id"

        使用"."或"-"来表示由多个词语组成的字段.

        比如"comment:1234:reply.to"或者"comment:1234:reply-to"

    

    键的最大长度是512MB

        这里的最大长度指的是单个key的长度.

        对于value同样限制的是512MB.

 

 

List

    List有两种底层实现机制 : 一种是基于array,而另一种是基于linked list.

    而Redis中的list就是基于后者(linked list).

    这样做的好处就是

            在list头部/尾部 添加数据的时候,都可以以很快的速度去处理,不管你是添加1条数据,还是插入1亿条数据效率上都是差不多的.

    坏处就是

            当你访问list的时候,随着index的变大,消耗的时间也将成比例增加.

 

    如果访问一个比较大的list 中间的元素的需求比较重要的话,建议使用sorted set.

 

    常用命令 : 

            LPUSH , RPUSH , LPOP , RPOP ,  LRANGE , LTRIM ..

 

            LRANGE 

                    接受3个参数 : 一个list实例参数,两个index参数(起始位置,结束位置)

                    两个index参数均可以为负数, 表示list.size() - index 处的元素的索引数;

                    LRANGE mylist 0 -3

 

            LPUSH/RPUSH 

                    它们的参数是可变长的参数.

                    具体来说第一个参数接收一个list实例,后面n个参数均是要添加到list最开始/最末端 的元素.多个参数之间用空格分割

                     LPUSH mylist 12 4 www "ss"

 

            LTRIM 

                    类似于LRANGE , 所不同的是 LRANGE只是为了展现,而LTRIM会将在它抽取的范围外的元素都给移除.

                    和LPUSH合作,可以实现保留最新多少条数据.

                    LPUSH mylist 100 3 4

                    LTRIM mylist 0 999

 

            LPOP/RPOP 将list最前端/最尾端的元素返回回来,并且将它从源list中删除掉.

                    可以和PUSH操作一起使用实现生产者消费者模式.

 

    

    list最普遍的两个代表性用法

        1).记载用户发布到社交网络的最新更新.

        2).使用消费者-生产者模式进行进程之间的通信:

                生产者向一个list中添加元素;

                消费者消耗这些元素,并执行操作.

                Redis提供了一些list命令来保证这种做法的高效性以及可靠性.

 

 

      list拥有一个特性使得它适合实现 队列 , 并且通常作为进程间通信系统的构建块.这个特性就是BLPOP 和 BRPOP .是个阻塞操作.

    

     Note : 

            正常来讲 生产者消费者模式, 当消费者向list索取元素的时候,发现该队列为空, 那么,消费者通常会进行等待一会儿,然后再重试索取(这个过程叫轮询),

            这样,会导致redis以及客户端都做了很多无用的命令行操作.

            因此Redis提供了两个阻塞型的 pop 操作.

 

            当list为空时,只有当新的元素被添加到list中后或者达到了用户指定的超时时间,BRPOP/BLPOP指令才会返回给调用者(一个结果).

    

            demo : 

                    BRPOP tasks 5  --等待tasks中的元素,如果超过5秒钟没有可以用的元素,就返回.

    

            如果timeout参数 设置为 0 , 那么会永远等待新元素(不会超时,一直阻塞).

            其中list参数可以接受 多个列表,比如task1 task2 .. , 当有一个列表任务有新增元素,就返回pop的结果.

 

 

    关于BRPOP/BLPOP的一些需要注意的事情:

        1).客户端是按照顺序来享受服务的

                第一个客户端阻塞的来等待一个list,那么当有新的元素被其它的客户端push进来,那么它(即第一个客户端)将会首先享受这个服务.

 

        2).和RPOP/LPOP的返回值不同

                它是个包含键名的双元素的数组,因为BRPOP/BLPOP可以同时阻塞式地从多个list列表中等待元素.

 

        3).如果过期时间的阀值到了,将返回NULL

 

    关于list以及阻塞操作的更多内容:

        1).可以使用RPOPLPUSH指令 来构建更安全的队列 或者 旋转队列.

        2).redis提供了一个阻塞的变种指令 : BRPOPLPUSH

 

 

 

    主键的自动创建与删除

        三条规则来总结:

            1). 当我们添加一个元素到聚合数据类型,如果目标关键字不存在,在添加这个元素之前会(自动)创建一个空的聚合数据类型.

            2). 当我们从聚合数据类型中移除元素的时候, 如果该值是空的,那么键也将自动被销毁.

            3).调用 只读命令/移除元素的写命令 在一个空的关键字上,永远会返回同样的结果,好像该关键字正持有命令行希望找到空的数据类型.

 

 

 

Hashes (散列)

    键值对 , 可以理解为java中的对象或map.

    demo :

        hmset user:1000 uname antirez birthyear 1977 verified 1

        hget user:1000 uname

        hget user:1000 birthyear

        hgetall user:1000

        hmget user:1000 uname birthyear no-such-field

        hincrby user:1000 uname birthyear 10

 

 

Set

    redis中的set是字符串类型的无序集合.

    可以使用SADD指令添加元素.

    如果给定的元素已经存在,还可以做很多其它的操作,比如做交集,并集处理,或者比较多个set的不同之处.

    

            sadd   myset  1 2 3

            smembers   myset

            sismember   myset 3 --检查元素3是否在set中存在

            sinter   tag:1:news   tag:2:news   tag:10:news   tag:27:news --对这些set取交集

            sunionstore   game:1:deck deck -- 合并多个set

            spop   game:1:deck -- 从set中随机取出一个元素,并在该set中删除该元素

            scard   game:1:deck --返回该set集合中元素的个数

            sandmember   game:1:deck --返回set中的一个随机元素,对源set没有影响

 

 

Sorted Set

    Sorted Set像是Set以及Hash的混合体.

 

    排序规则:

        1).按照score(一个设置的浮点值)从小到大顺序排列的.

        2).如果score一致,那么按照value的字段顺序排列

 

    实践注意:

        Sorted Set实现自两个接口(dual-ported) : skip list 以及 hash table

        因此每次添加元素的时候,以O(log(N))复杂度进行操作. 这个复杂度是ok的.

        但取数的时候,redis几乎不用做什么额外操作,因为顺序是已经排列好的.

 

 

    常用命令

            ZADD     some_set     any_score     the_element

            ZRANGE     some_set     start_index     end_index     [withscores]

            ZREVRANGE     some_set     start_index     end_index     [withsores]

            ZRANGEBYSCORE     some_set     -inf     any_score

            ZREMRANGEBYSCORE     some_set     any_start_score     any_end_score

            ZREVRANK     some_set

 

        #以下命令是基于字典而非score来取得结果的

            ZRANGEBYLEX , ZREVRANGEBYLEX , ZREMRANGEBYLEX , ZLEXCOUNT

        

            demo : zrangebylex hackers [B [P -- 表示闭区间

 

            注意,所有*range*的操作,都会把这些元素从set中删除哦~

 

 

Bitmap

    Bitmap 并非是一种数据类型.而是String类型上的一组"面向-位"的操作.

 

    由于String是二进制安全的大文本(可以有512M大小),因此就有了 2^32种不同的位组合.

 

    bit操作分为两组 : 常量时间-单个位 的操作 ;  bit组的操作(即多个bit的批量操作).

 

    常用命令 SETBIT , GETBIT , BITOP , BITCOUNT , BITPOS

 

    bitmap普遍使用场景 :

        1).各种实时分析

        2).存储和对象id关联的boolean信息, 高效而又节省空间

 

 

HyperLogLog (以下简称HLL)

    redis提供的一种概率数据结构.用于计算唯一事物(技术上来讲,是指估计一个集合的基数).

    如果用其它方式,会消耗成比例的内存来实现.

    而是用redis提供的hyperloglog,可以得到比较精确的统计结果,这个结果相比真实结果,误差小于1%.

    

    使用 PFADD 来添加计数 ; 使用 PFCOUNT 来查询集合中的基数.

 

    HLL中不会真的存储这些元素,该数据结构只保存一个状态.

 

 

Redis的其它显著特性

    1).支持 对大集合的中的键空间进行逐步迭代

    2).可以云信Lua脚本服务器端 来提升延迟和带宽

    3).Redis也是一个pub-sub服务器(即发布与订阅)