Redis应用场景(转)
(來源:http://www.cnblogs.com/shanyou/archive/2012/09/04/2670972.html)
Redis常用數(shù)據(jù)類型
Redis最為常用的數(shù)據(jù)類型主要有以下五種:
- String
- Hash
- List
- Set
- Sorted set
在具體描述這幾種數(shù)據(jù)類型之前,我們先通過一張圖了解下Redis內部內存管理中是如何描述這些不同數(shù)據(jù)類型的:
首先Redis內部使用一個redisObject對象來表示所有的key和value,redisObject最主要的信息如上圖所示:type代表一個value對象具體是何種數(shù)據(jù)類型,encoding是不同數(shù)據(jù)類型在redis內部的存儲方式,比如:type=string代表value存儲的是一個普通字符串,那么對應的encoding可以是raw或者是int,如果是int則代表實際redis內部是按數(shù)值型類存儲和表示這個字符串的,當然前提是這個字符串本身可以用數(shù)值表示,比如:"123" "456"這樣的字符串。
這里需要特殊說明一下vm字段,只有打開了Redis的虛擬內存功能,此字段才會真正的分配內存,該功能默認是關閉狀態(tài)的,該功能會在后面具體描述。通過上圖我們可以發(fā)現(xiàn)Redis使用redisObject來表示所有的key/value數(shù)據(jù)是比較浪費內存的,當然這些內存管理成本的付出主要也是為了給Redis不同數(shù)據(jù)類型提供一個統(tǒng)一的管理接口,實際作者也提供了多種方法幫助我們盡量節(jié)省內存使用,我們隨后會具體討論。
下面我們先來逐一的分析下這五種數(shù)據(jù)類型的使用和內部實現(xiàn)方式:
- String
常用命令:
set,get,decr,incr,mget 等。
應用場景:
String是最常用的一種數(shù)據(jù)類型,普通的key/value存儲都可以歸為此類,這里就不所做解釋了。
實現(xiàn)方式:
String在redis內部存儲默認就是一個字符串,被redisObject所引用,當遇到incr,decr等操作時會轉成數(shù)值型進行計算,此時redisObject的encoding字段為int。
- Hash
常用命令:
hget,hset,hgetall 等。
應用場景:
我們簡單舉個實例來描述下Hash的應用場景,比如我們要存儲一個用戶信息對象數(shù)據(jù),包含以下信息:
用戶ID為查找的key,存儲的value用戶對象包含姓名,年齡,生日等信息,如果用普通的key/value結構來存儲,主要有以下2種存儲方式:
第一種方式將用戶ID作為查找key,把其他信息封裝成一個對象以序列化的方式存儲,這種方式的缺點是,增加了序列化/反序列化的開銷,并且在需要修改其中一項信息時,需要把整個對象取回,并且修改操作需要對并發(fā)進行保護,引入CAS等復雜問題。
第二種方法是這個用戶信息對象有多少成員就存成多少個key-value對兒,用用戶ID+對應屬性的名稱作為唯一標識來取得對應屬性的值,雖然省去了序列化開銷和并發(fā)問題,但是用戶ID為重復存儲,如果存在大量這樣的數(shù)據(jù),內存浪費還是非常可觀的。
那么Redis提供的Hash很好的解決了這個問題,Redis的Hash實際是內部存儲的Value為一個HashMap,并提供了直接存取這個Map成員的接口,如下圖:
也就是說,Key仍然是用戶ID, value是一個Map,這個Map的key是成員的屬性名,value是屬性值,這樣對數(shù)據(jù)的修改和存取都可以直接通過其內部Map的Key(Redis里稱內部Map的key為field), 也就是通過 key(用戶ID) + field(屬性標簽) 就可以操作對應屬性數(shù)據(jù)了,既不需要重復存儲數(shù)據(jù),也不會帶來序列化和并發(fā)修改控制的問題。很好的解決了問題。
這里同時需要注意,Redis提供了接口(hgetall)可以直接取到全部的屬性數(shù)據(jù),但是如果內部Map的成員很多,那么涉及到遍歷整個內部Map的操作,由于Redis單線程模型的緣故,這個遍歷操作可能會比較耗時,而另其它客戶端的請求完全不響應,這點需要格外注意。
實現(xiàn)方式:
上面已經(jīng)說到Redis Hash對應Value內部實際就是一個HashMap,實際這里會有2種不同實現(xiàn),這個Hash的成員比較少時Redis為了節(jié)省內存會采用類似一維數(shù)組的方式來緊湊存儲,而不會采用真正的HashMap結構,對應的value redisObject的encoding為zipmap,當成員數(shù)量增大時會自動轉成真正的HashMap,此時encoding為ht。
- List
常用命令:
lpush,rpush,lpop,rpop,lrange等。
應用場景:
Redis list的應用場景非常多,也是Redis最重要的數(shù)據(jù)結構之一,比如twitter的關注列表,粉絲列表等都可以用Redis的list結構來實現(xiàn),比較好理解,這里不再重復。
實現(xiàn)方式:
Redis list的實現(xiàn)為一個雙向鏈表,即可以支持反向查找和遍歷,更方便操作,不過帶來了部分額外的內存開銷,Redis內部的很多實現(xiàn),包括發(fā)送緩沖隊列等也都是用的這個數(shù)據(jù)結構。
- Set
常用命令:
sadd,spop,smembers,sunion 等。
應用場景:
Redis set對外提供的功能與list類似是一個列表的功能,特殊之處在于set是可以自動排重的,當你需要存儲一個列表數(shù)據(jù),又不希望出現(xiàn)重復數(shù)據(jù)時,set是一個很好的選擇,并且set提供了判斷某個成員是否在一個set集合內的重要接口,這個也是list所不能提供的。
實現(xiàn)方式:
set 的內部實現(xiàn)是一個 value永遠為null的HashMap,實際就是通過計算hash的方式來快速排重的,這也是set能提供判斷一個成員是否在集合內的原因。
Sorted set
常用命令:
zadd,zrange,zrem,zcard等
使用場景:
Redis sorted set的使用場景與set類似,區(qū)別是set不是自動有序的,而sorted set可以通過用戶額外提供一個優(yōu)先級(score)的參數(shù)來為成員排序,并且是插入有序的,即自動排序。當你需要一個有序的并且不重復的集合列表,那么可以選擇sorted set數(shù)據(jù)結構,比如twitter 的public timeline可以以發(fā)表時間作為score來存儲,這樣獲取時就是自動按時間排好序的。
實現(xiàn)方式:
Redis sorted set的內部使用HashMap和跳躍表(SkipList)來保證數(shù)據(jù)的存儲和有序,HashMap里放的是成員到score的映射,而跳躍表里存放的是所有的成員,排序依據(jù)是HashMap里存的score,使用跳躍表的結構可以獲得比較高的查找效率,并且在實現(xiàn)上比較簡單。?
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的Redis应用场景(转)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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