一、 redis 特點(diǎn)

所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中钧椰，高速讀寫

提供豐富多樣的數(shù)據(jù)類型：string粹断、 hash、 set嫡霞、 sorted set瓶埋、bitmap、hyperloglog

提供了 AOF 和 RDB 兩種數(shù)據(jù)的持久化保存方式诊沪，保證了 Redis 重啟后數(shù)據(jù)不丟失

Redis 的所有操作都是原子性的养筒，還支持對(duì)幾個(gè)操作合并后的原子性操作，支持事務(wù)

　通常我們都把數(shù)據(jù)存到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中端姚，但為了提升應(yīng)用的性能晕粪，我們應(yīng)該把訪頻率高且不會(huì)經(jīng)常變動(dòng)的數(shù)據(jù)緩存到內(nèi)存中。寄锐。Redis 沒有像 MySQL 這類關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)那樣強(qiáng)大的查詢功能兵多，需要考慮如何把關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)尖啡，合理的對(duì)應(yīng)到緩存的 key-value 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。

二剩膘、 設(shè)計(jì) Redis Key

分段設(shè)計(jì)法

　　使用冒號(hào)把 key 中要表達(dá)的多種含義分開表示衅斩，步驟如下：

1、把表名轉(zhuǎn)化為 key 前綴

2怠褐、主鍵名（或其他常用于搜索的字段）

3畏梆、主鍵值

4、要存儲(chǔ)的字段奈懒。

eg. 用戶表（user）

id ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? name ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?email

1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?zj ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1234@163.com

2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?ai ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1234@163.com

這個(gè)簡(jiǎn)單的表可能經(jīng)常會(huì)有這個(gè)的需求：>根據(jù)用戶 id 查詢用戶郵箱地址奠涌，可以選擇把郵箱地址這個(gè)數(shù)據(jù)存到 redis 中：

set user:id:1:email 1234@163.com;

set user:id:2:email 1234@163.com;

三、 String數(shù)據(jù)類型的應(yīng)用場(chǎng)景

1. 簡(jiǎn)介

　　string 類型是 Redis 中最基本的數(shù)據(jù)類型磷杏，最常用的數(shù)據(jù)類型溜畅，甚至被很多玩家當(dāng)成 redis 唯一的數(shù)據(jù)類型去使用。string 類型在 redis 中是二進(jìn)制安全(binary safe)的,這意味著 string 值關(guān)心二進(jìn)制的字符串极祸，不關(guān)心具體格式慈格，你可以用它存儲(chǔ) json 格式或 JPEG 圖片格式的字符串。

2. 數(shù)據(jù)模型

　　string 類型是基本的 Key-Value 結(jié)構(gòu)遥金，Key 是某個(gè)數(shù)據(jù)在 Redis 中的唯一標(biāo)識(shí)浴捆，Value 是具體的數(shù)據(jù)。

Key ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Value

‘name’ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ‘redis’

‘type’ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ‘string’

3. 應(yīng)用場(chǎng)景

(1) 存儲(chǔ) MySQL 中某個(gè)字段的值

把 key 設(shè)計(jì)為 表名：主鍵名：主鍵值：字段名 eg.

set user:id:1:email 10000@qq.com

(2) 存儲(chǔ)對(duì)象

string 類型支持任何格式的字符串稿械，應(yīng)用最多的就是存儲(chǔ) json 或其他對(duì)象格式化的字符串选泻。(這種場(chǎng)景下推薦使用 hash 數(shù)據(jù)類型)

set user:id:1 '[{"id":1,"name":"zj","email":"10000@qq.com"},{"id":1,"name":"zj","email":"10000@qq.com"}]'

(3) 生成自增 id

當(dāng) redis 的 string 類型的值為整數(shù)形式時(shí)，redis 可以把它當(dāng)做是整數(shù)一樣進(jìn)行自增（incr）自減（decr）操作美莫。由于 redis 所有的操作都是原子性的页眯，所以不必?fù)?dān)心多客戶端連接時(shí)可能出現(xiàn)的事務(wù)問(wèn)題。

incr 對(duì)值進(jìn)行加1操作茂嗓，如果不是整數(shù)餐茵，返回錯(cuò)誤，如果不存在按照從0開始 decr 同incr述吸，但是是減1操作 incrby,decrby 忿族，增加減去指定的數(shù)

(4) 生成自增 id

比如視頻播放次數(shù)，點(diǎn)贊次數(shù)蝌矛。

(5)共享session

數(shù)據(jù)共享的功能道批，redis作為單獨(dú)的應(yīng)用軟件用來(lái)存儲(chǔ)一些共享數(shù)據(jù)供多個(gè)實(shí)例訪問(wèn)。

(6)自動(dòng)定時(shí)過(guò)期

set key value [ex seconds] [px millseconds] [nx|xx]

ex seconds: 鍵過(guò)期時(shí)間

px milliseconds: 為鍵設(shè)置毫秒級(jí)過(guò)期時(shí)間

nx: 鍵必須不存在才可以設(shè)置成功入撒，用于添加

xx: 鍵必須存在隆豹，才可以設(shè)置成功，用于更新

(7)批量操作

mset,mget

批量設(shè)置和獲取命令茅逮，在操作多個(gè)key的時(shí)候可以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)間

mset key value [key value...]

mget key [key ...]

四璃赡、hash 數(shù)據(jù)類型的應(yīng)用場(chǎng)景

1. 簡(jiǎn)介

　　hash 類型很像一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)表判哥，hash 的 Key 是一個(gè)唯一值，Value 部分是一個(gè) hashmap 的結(jié)構(gòu)碉考。

2. 數(shù)據(jù)模型

　　假設(shè)有一張數(shù)據(jù)庫(kù)表如下：

id ? ? ? ? ? ? ? ?name ? ? ? ? ? ? ? type

1 ? ? ? ? ? ? ? ? redis ? ? ? ? ? ? ? ?hash

　　如果要用 redis 的 hash 結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)塌计，數(shù)據(jù)模型如下：

　　hash數(shù)據(jù)類型在存儲(chǔ)上述類型的數(shù)據(jù)時(shí)具有比 string 類型更靈活、更快的優(yōu)勢(shì)侯谁，具體的說(shuō)锌仅，使用 string 類型存儲(chǔ)，必然需要轉(zhuǎn)換和解析 json 格式的字符串墙贱，即便不需要轉(zhuǎn)換热芹，在內(nèi)存開銷方面，還是 hash 占優(yōu)勢(shì)惨撇。 和字符串很像伊脓，基本上redis對(duì)字符串操作的命令,Redis的Hash一般也存在，不過(guò)在命令前多個(gè)一個(gè)h串纺。

3. 應(yīng)用場(chǎng)景

hash 類型十分適合存儲(chǔ)對(duì)象類數(shù)據(jù)丽旅，相對(duì)于在 string 中介紹的把對(duì)象轉(zhuǎn)化為 json 字符串存儲(chǔ)，hash 的結(jié)構(gòu)可以任意添加或刪除‘字段名’纺棺，更加高效靈活。 一些關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中不是特別復(fù)雜的表邪狞，也無(wú)需復(fù)雜的關(guān)系查詢祷蝌，可以使用Redis的Hash來(lái)存儲(chǔ)，也可以用Hash做表數(shù)據(jù)緩存帆卓。

hmset user:1 name zj email 123456@163.com

?

hset key field value

hsetnx key field value? //與setnx命令一樣巨朦，不存在則設(shè)置值，用于添加剑令，作用在field上面

?

hget key field //獲取值

hdel key field // 刪除值

hlen key //子酸field的個(gè)數(shù)

hmset key field value [filed value] //批量設(shè)置field-value

hexists key field? //判斷filed是否存在

hkeys key //獲取所有的field

hvals key //獲取所有的value

hgetall key //獲取所有的field-value 糊啡，如果元素?cái)?shù)較多會(huì)存在阻塞redis的可能

hincreby key filed

五、list 數(shù)據(jù)類型的應(yīng)用場(chǎng)景

1. 簡(jiǎn)介

　　list 是按照插入順序排序的字符串鏈表吁津，可以在頭部和尾部插入新的元素（雙向鏈表實(shí)現(xiàn)棚蓄，兩端添加元素的時(shí)間復(fù)雜度為 O(1)）。插入元素時(shí)碍脏，如果 key 不存在梭依，redis 會(huì)為該 key 創(chuàng)建一個(gè)新的鏈表，如果鏈表中所有的元素都被移除典尾，該 key 也會(huì)從 redis 中移除役拴。

2. 數(shù)據(jù)模型

　　列表用來(lái)存儲(chǔ)多個(gè)有序的字符串，一個(gè)列表最多可以存儲(chǔ)2^32 - 1個(gè)元素钾埂，在redis中可以對(duì)列表的兩端插入push和彈出pop河闰，還可以取指定范圍的元素科平。常見操作時(shí)用 lpush 命令在 list 頭部插入元素， 用 rpop 命令在 list 尾取出數(shù)據(jù)姜性。

rpush key value [value...] //從右插入元素

lpush key value [value...] //從左邊插入元素

?

lrange key start end //獲取指定范圍的元素列表

lindex key index? //獲取列表指定索引下標(biāo)的元素

?

llen key? //獲取列表的長(zhǎng)度

?

lpop key // 從列表左側(cè)彈出元素

rpop key // 從列表右側(cè)彈出元素

lrem key count value //從列表中找到等于value的元素瞪慧，并進(jìn)行刪除，根據(jù)count的不同有不同的情況

lset key index newValue //修改指定索引下標(biāo)的元素

blpop key timeout? //阻塞式左彈出key

brpop key timeout? //阻塞式右彈出key

3. 應(yīng)用場(chǎng)景

(1) 消息隊(duì)列

redis 的 list 數(shù)據(jù)類型對(duì)于大部分使用者來(lái)說(shuō)污抬，是實(shí)現(xiàn)隊(duì)列服務(wù)的最經(jīng)濟(jì)汞贸，最簡(jiǎn)單的方式。我司使用redis做消息隊(duì)列印机，lpush + brpop或rpop命令矢腻，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出，如果消費(fèi)失敗客戶端把key再放回去射赛，消費(fèi)成功就remove掉多柑。

(2) “最新內(nèi)容”

因?yàn)?list 結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)查詢兩端附近的數(shù)據(jù)性能非常好，所以適合一些需要獲取最新數(shù)據(jù)的場(chǎng)景楣责，比如新聞?lì)悜?yīng)用的 “最近新聞”竣灌。

4.優(yōu)化建議

(1) list 是鏈表結(jié)構(gòu)，所有如果在頭部和尾部插入數(shù)據(jù)秆麸，性能會(huì)非常高初嘹，不受鏈表長(zhǎng)度的影響；但如果在鏈表中插入數(shù)據(jù)沮趣，性能就會(huì)越來(lái)越差屯烦。

5.使用口訣：

lpush + lpop 棧 lpush + rpop 隊(duì)列 lpush + ltrim = 有限集合 lpush + brpop = 消息隊(duì)列

六、set 數(shù)據(jù)類型的應(yīng)用場(chǎng)景

1. 簡(jiǎn)介

　　set 數(shù)據(jù)類型是一個(gè)集合（沒有排序房铭，不重復(fù)）驻龟，可以對(duì) set 類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行添加、刪除缸匪、判斷是否存在等操作（時(shí)間復(fù)雜度是 O(1) ） 　　set 集合不允許數(shù)據(jù)重復(fù)翁狐，如果添加的數(shù)據(jù)在 set 中已經(jīng)存在，將只保留一份凌蔬。 　　set 類型提供了多個(gè) set 之間的聚合運(yùn)算露懒，如求交、并龟梦、差集隐锭，這些操作在 redis 內(nèi)部完成，效率很高计贰。

2. 數(shù)據(jù)模型

sadd key value [value...] //添加元素

srem key value [value...] //刪除元素

scard key ? //計(jì)算元素的個(gè)數(shù)

sismember key value //判斷元素是否在集合中

srandmember key [count]? //隨機(jī)從集合中返回指定個(gè)數(shù)的元素钦睡，不寫默認(rèn)為1

spop key //從集合隨機(jī)取出元素

smembers key //獲取集合內(nèi)的所有元素

?

sinter key1 key2 //求集合的交集

sunion key1 key2 //求集合的并集

sdiff key1 key2? //求集合的差集

3. 應(yīng)用場(chǎng)景

　　set 類型的特點(diǎn)是——不重復(fù)且無(wú)序的一組數(shù)據(jù)，并且具有豐富的計(jì)算功能躁倒，在一些特定的場(chǎng)景中可以高效的解決一般關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)不方便做的工作荞怒。

(1)“共同好友列表”

　　社交類應(yīng)用中洒琢，獲取兩個(gè)人或多個(gè)人的共同好友，兩個(gè)人或多個(gè)人共同關(guān)注的微博這樣類似的功能褐桌，用 MySQL 的話操作很復(fù)雜衰抑，可以把每個(gè)人的好友 id 存到集合中，獲取共同好友的操作就可以簡(jiǎn)單到一個(gè)取交集的命令就搞定荧嵌。

// 這里為了方便閱讀呛踊，把 id 替換成姓名

sadd user:wade james melo paul kobe

sadd user:james wade melo paul kobe

sadd user:paul wade james melo kobe

sadd user:melo wade james paul kobe

?

// 獲取 wade 和 james 的共同好友

sinter user:wade user:james

/* 輸出：

* ? ? ?1) "kobe"

* ? ? ?2) "paul"

* ? ? ?3) "melo"

*/

// 獲取香蕉四兄弟的共同好友

sinter user:wade user:james user:paul user:melo

/* 輸出：

* ? ? ?1) "kobe"

*/

/*

? ? 類似的需求還有很多 , 必須把每個(gè)標(biāo)簽下的文章 id 存到集合中，可以很容易的求出幾個(gè)不同標(biāo)簽下的共同文章啦撮；

把每個(gè)人的愛好存到集合中谭网，可以很容易的求出幾個(gè)人的共同愛好。

*/

(2)唯一ip

跟蹤一些具有唯一性的一些數(shù)據(jù)赃春，比如訪問(wèn)某一博客的唯一ip地址的信息愉择，我們僅需要在每次訪問(wèn)的時(shí)候，將ip存入redis中织中。利用服務(wù)器端聚合操作方便高效的特性锥涕，維護(hù)數(shù)據(jù)對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

七狭吼、sorted set 數(shù)據(jù)類型的應(yīng)用場(chǎng)景

1.簡(jiǎn)介

　　在 set 的基礎(chǔ)上給集合中每個(gè)元素關(guān)聯(lián)了一個(gè)分?jǐn)?shù)层坠，往有序集合中插入數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)自動(dòng)根據(jù)這個(gè)分?jǐn)?shù)排序。它保留了元素不能重復(fù)的特性刁笙，并且元素是有序的窿春。

2.基本操作

zadd key score member? //score是可以重復(fù)的，添加key的時(shí)候指定分?jǐn)?shù)

zcard key //計(jì)算成員個(gè)數(shù)

zscore key member //計(jì)算某個(gè)成員的分?jǐn)?shù)

zrank key member //計(jì)算成員排名采盒，從低到高

zrevrank key member //計(jì)算成員排名，從高到低

zrem key member [member...]? //刪除成員

zincrby key increnment member //增加成員的分?jǐn)?shù)

zrange key start end [withscores]? //從低到高返回指定排名的分?jǐn)?shù)

zrevrange key start end [withscores]? //從高到低返回

?

zrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count] //按照分?jǐn)?shù)從低到高返回

zrevrange score? key min max [withscores] [limit offset count] //按照分?jǐn)?shù)從高到低返回成員

?

withscore 代表返回的時(shí)候帶上成員的分?jǐn)?shù)

?

...還有求交集蔚润，并集等操作

3.應(yīng)用場(chǎng)景

　　在集合類型的場(chǎng)景上加入排序就是有序集合的應(yīng)用場(chǎng)景了磅氨。

(1)根據(jù)好友的“親密度”排序顯示好友列表。

// 用元素的分?jǐn)?shù)（score）表示與好友的親密度

zadd user:kobe 80 james 90 wade ?85 melo ?90 paul

?

// 根據(jù)“親密度”給好友排序

zrevrange user:kobe 0 -1

?

/**

* 輸出：

* ? ? ?1) "wade"

* ? ? ?2) "paul"

* ? ? ?3) "melo"

* ? ? ?4) "james"

*/

// 增加好友的親密度

zincrby user:kobe 15 james

?

// 再次根據(jù)“親密度”給好友排序

zrevrange user:kobe 0 -1

?

/**

* 輸出：

* ? ? ?1) "james"

* ? ? ?2) "wade"

* ? ? ?3) "paul"

* ? ? ?2) "melo"

*/

//類似的需求還出現(xiàn)在根據(jù)文章的閱讀量或點(diǎn)贊量對(duì)文章列表排序

(2)排行榜

實(shí)效性

從排行榜的實(shí)效性上劃分嫡纠，主要分為：

實(shí)時(shí)榜：基于當(dāng)前一段時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新烦租，進(jìn)行排行。例如：當(dāng)前一小時(shí)內(nèi)游戲熱度實(shí)時(shí)榜除盏，當(dāng)前一小時(shí)內(nèi)明星送花實(shí)時(shí)榜等

歷史榜：基于歷史一段周期內(nèi)的數(shù)據(jù)叉橱，進(jìn)行排行。例如：日榜（今天看昨天的）者蠕，周榜（上一周的）窃祝，月榜（上個(gè)月的），年榜（上一年的)

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)類型

從需要排行的數(shù)據(jù)類型上劃分踱侣，主要分為：

單類型數(shù)據(jù)排行榜：是指需要排行的主體不需要區(qū)分類型粪小，例如大磺，所有用戶積分排行，所有公貢獻(xiàn)值排行探膊，所有游戲熱度排行等

多類型（復(fù)合類型）數(shù)據(jù)排行榜：是指需要排行的主體在排行中要求有類型上的區(qū)分杠愧，例如：競(jìng)技類游戲熱度排行、體育類游戲熱度排行逞壁、MOBA類游戲操作性排行流济、角色/回合/卡牌三類游戲熱度排行等

展示唯度

從榜單的最終展示唯度上劃分，主要分為：

單唯度：是指選擇展示的排行榜就是基于一個(gè)唯度下的排行腌闯，例如前面提到的MOBA類游戲操作性排行榜绳瘟，就僅展示所有MOBA類游戲按操作性的評(píng)分排行

多唯度：是指選擇展示的排行榜還有多種唯度供用戶選擇，仍然以前面的MOBA類游戲?yàn)槔筻冢ǘ瘸瞬僮餍曰€有音效評(píng)分排行，難易度評(píng)分排行工腋，畫面評(píng)分排行等姨丈。

展示數(shù)據(jù)量

從需要展示的數(shù)據(jù)量上劃分，主要分為：

topN數(shù)據(jù)：只要求展示topN條排行紀(jì)錄擅腰，例如：最火MOBA游戲top20

全量數(shù)據(jù)：要求展示所有數(shù)據(jù)的排行蟋恬，例如：所有用戶的積分排行

八.項(xiàng)目中哪些地方用到了Redis

數(shù)據(jù)采集字典表基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

最新數(shù)據(jù)采集值

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備傳送byte[]緩存

環(huán)境閾值

讀者福利：

Java高級(jí)資料需要自己領(lǐng)取，涵蓋了Java趁冈、Redis歼争、MongoDB、MySQL渗勘、Zookeeper沐绒、Spring boot、Dubbo高并發(fā)分布式等教程旺坠。

點(diǎn)擊了解更多乔遮，獲取更多Java高級(jí)進(jìn)階資料！取刃！