Redis核心数据结构及应用场景_redis 核心数据结构和使用场景-优快云博客

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本文详细介绍了Redis中的五种主要数据类型（String,Hash,List,Set,ZSet）及其基本命令和应用场景，包括单值缓存、对象缓存、分布式锁、计数器、Web集群和排行榜等。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1. String（字符串）

1.1 基本命令

字符串常用操作
SET key value            //存入字符串键值对
MSET key value [key value ...]    //批量存储字符串键值对
SETNX key value        //存入一个不存在的字符串键值对
GET key            //获取一个字符串键值
MGET key [key ...]      //批量获取字符串键值
DEL key [key ...]        //删除一个键
EXPIRE key seconds        //设置一个键的过期时间(秒)

原子加减
INCR key            //将key中储存的数字值加1
DECR key            //将key中储存的数字值减1
INCRBY key increment        //将key所储存的值加上increment
DECRBY key decrement    //将key所储存的值减去decrement

1.2 应用场景

单值缓存
SET key value
GET key

对象缓存
1) SET user:1 value(json格式数据)
2) MSET user:1:name zhangSan user:1:balance 1888
MGET user:1:name user:1:balance

分布式锁
SETNX product:10001 true        //返回1代表获取锁成功
SETNX product:10001 true        //返回0代表获取锁失败
.........执行业务操作
DEL product:10001           //执行完业务释放锁

SET product:10001 true ex 10 nx   //防止程序意外终止导致死锁

计数器
INCR article:readcount:{文章id}
GET article:readcount:{文章id}

Web集群session共享
spring session + redis实现session共享

分布式系统全局序列号
INCRBY orderId 1000 //redis批量生成序列号提升性能

2. Hash（哈希）

优点
1）同类数据归类整合储存，方便数据管理
2）相比string操作消耗内存与cpu更小
3）相比string储存更节省空间

缺点
过期功能不能使用在field上，只能用在key上
Redis集群架构下不适合大规模使用

2.1 基本命令

Hash常用操作
HSET key field value            //存储一个哈希表key的键值
HSETNX key field value        //存储一个不存在的哈希表key的键值
HMSET key field value [field value ...]    //在一个哈希表key中存储多个键值对
HGET key field                //获取哈希表key对应的field键值
HMGET key field [field ...]        //批量获取哈希表key中多个field键值
HDEL key field [field ...]        //删除哈希表key中的field键值
HLEN key               //返回哈希表key中field的数量
HGETALL  key               //返回哈希表key中所有的键值

HINCRBY key field increment        //为哈希表key中field键的值加上增量increment

2.2 应用场景

对象缓存
HMSET user {userId}:name zhangSan {userId}:balance 1888
HMSET user 1:name zhangSan 1:balance 1888
HMGET user 1:name 1:balance

电商购物车
1）以用户id为key
2）商品id为field
3）商品数量为value

购物车操作
添加商品: hset cart:1001 10088 1
增加数量：hincrby cart:1001 10088 1
商品总数：hlen cart:1001
删除商品：hdel cart:1001 10088
获取购物车所有商品：hgetall cart:100

3. list（列表）

3.1 基本命令

List常用操作
LPUSH key value [value ...]        //将一个或多个值value插入到key列表的表头(最左边)
RPUSH key value [value ...]      //将一个或多个值value插入到key列表的表尾(最右边)
LPOP key           //移除并返回key列表的头元素
RPOP key           //移除并返回key列表的尾元素
LRANGE key start stop       //返回列表key中指定区间内的元素，区间以偏移量start和stop指定

BLPOP key [key ...] timeout   //从key列表表头弹出一个元素，若列表中没有元素，阻塞等待                   timeout秒,如果timeout=0,一直阻塞等待
BRPOP key [key ...] timeout    //从key列表表尾弹出一个元素，若列表中没有元素，阻塞等待                   timeout秒,如果timeout=0,一直阻塞等待

3.2 应用场景

常用数据结构
Stack(栈) = LPUSH + LPOP
Queue(队列）= LPUSH + RPOP
Blocking MQ(阻塞队列）= LPUSH + BRPOP

微博和微信公众号消息流

4. set（集合）

4.1 基本命令

Set常用操作
SADD key member [member ...]           //往集合key中存入元素，元素存在则忽略，若key不存在则新建
SREM key member [member ...]           //从集合key中删除元素
SMEMBERS key                   //获取集合key中所有元素
SCARD key                   //获取集合key的元素个数
SISMEMBER key member           //判断member元素是否存在于集合key中
SRANDMEMBER key [count]           //从集合key中选出count个元素，元素不从key中删除
SPOP key [count]               //从集合key中选出count个元素，元素从key中删除

Set运算操作
SINTER key [key ...]                //交集运算
SINTERSTORE destination key [key ..]       //将交集结果存入新集合destination中
SUNION key [key ..]                //并集运算
SUNIONSTORE destination key [key ...]       //将并集结果存入新集合destination中
SDIFF key [key ...]                //差集运算
SDIFFSTORE destination key [key ...]       //将差集结果存入新集合destination中

集合操作

SINTER set1 set2 set3 -> { c }
SUNION set1 set2 set3 -> { a,b,c,d,e }
SDIFF set1 set2 set3 -> { a }

4.2 应用场景

微信抽奖小程序
1）点击参与抽奖加入集合
SADD key {userlD}
2）查看参与抽奖所有用户
SMEMBERS key
3）抽取count名中奖者
SRANDMEMBER key [count] / SPOP key [count]

微信微博点赞，收藏，标签
1) 点赞
SADD like:{消息ID} {用户ID}
2) 取消点赞
SREM like:{消息ID} {用户ID}
3) 检查用户是否点过赞
SISMEMBER like:{消息ID} {用户ID}
4) 获取点赞的用户列表
SMEMBERS like:{消息ID}
5) 获取点赞用户数
SCARD like:{消息ID}

集合操作实现微博微信关注模型
1) 张三关注的人:
zhangSanSet-> {guojia, xushu}
2) 杨过关注的人:
yangguoSet--> {zhangSan, baiqi, guojia, xushu}
3) 郭嘉关注的人:
guojiaSet-> {zhangSan, yangguo, baiqi, xushu, xunyu)
4) 我和杨过共同关注:
SINTER zhangSanSet yangguoSet--> {guojia, xushu}
5) 我关注的人也关注他(杨过):
SISMEMBER guojiaSet yangguo
SISMEMBER xushuSet yangguo
6) 我可能认识的人:
SDIFF yangguoSet zhangSanSet->(zhangSan, baiqi}

5. zset（有序集合）

5.1 基本命令

ZSet常用操作
ZADD key score member [[score member]…]   //往有序集合key中加入带分值元素
ZREM key member [member …]       //从有序集合key中删除元素
ZSCORE key member            //返回有序集合key中元素member的分值
ZINCRBY key increment member       //为有序集合key中元素member的分值加上increment
ZCARD key               //返回有序集合key中元素个数
ZRANGE key start stop [WITHSCORES]   //正序获取有序集合key从start下标到stop下标的元素
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]   //倒序获取有序集合key从start下标到stop下标的元素

Zset集合操作
ZUNIONSTORE destkey numkeys key [key ...] //并集计算
ZINTERSTORE destkey numkeys key [key …] //交集计算

5.2 应用场景

Zset集合操作实现排行榜
1）点击新闻
ZINCRBY hotNews:20190819 1 守护香港
2）展示当日排行前十
ZREVRANGE hotNews:20190819 0 9 WITHSCORES
3）七日搜索榜单计算
ZUNIONSTORE hotNews:20190813-20190819 7
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4）展示七日排行前十
ZREVRANGE hotNews:20190813-20190819 0 9 WITHSCORES