Redis 实战案例总结

Redis 基础Redis的n种妙用，不仅仅是缓存redis实现存取json格式对象/集合数据多线程实现项目初始化完成大规模数据写入redis缓存redis 集群配置实现16个Redis常见使用场景总结Redis 实战篇：巧用数据类型实现亿级数据统计...

zhaoyang10

3289人浏览 · 2018-12-05 11:22:28

zhaoyang10 · 2018-12-05 11:22:28 发布

Redis原理

Redis实用场景

为了方便开发，我打算实现一个Redis 工具集

Redis的n种妙用，不仅仅是缓存

Redis只能做缓存？太out了！

Redis 几种数据类型及应用场景

redis实现存取json格式对象/集合数据

多线程实现项目初始化完成大规模数据写入redis缓存

16个Redis常见使用场景总结

Redis 实战篇：巧用数据类型实现亿级数据统计

使用Redis的有序集合实现排行榜功能

点赞模块设计 - Redis缓存 + 定时写入数据库实现高性能点赞功能

缓存与数据库一致性

分布式缓存与DB秒级一致的灵活设计实践

集群配置

redis 集群配置实现

Redis 数据类型：

字符串类型 String

1.存储：
set key value time

2.查询：
get key

3.删除：
del key

4.递增或递减：
递增语法：incr key
递增语法（指定步长）：incrby key step
递减语法：decr key
递减语法（指定步长）：decrby key step

5.追加内容

set ideal hello
OK
append ideal ,ideal-20 # 追加内容
(integer) 14
get ideal
"hello,ideal-20"

6.截取部分字符串：

> get ideal
"hello,ideal-20"
> getrange ideal 0 3
"hell"
> getrange ideal 0 -1
"hello,ideal-20"

(7) 替换部分字符串

语法：setrange key start

> get ideal
"hello,ideal-20"
> setrange ideal 6 bwh # 从下标为6的位置开始替换
(integer) 14
> get ideal
"hello,bwhal-20"

(8) 获取值的长度

语法：strlen key

> strlen addr1
(integer) 7

(9) 不存在的时候才设置

语法：setnx key value

不存在，则创建
存在，则失败

> setnx address guangdong # address键 不存在，则创建
(integer) 1
> get address
"guangdong"
> setnx address beijing # address键 存在，则失败
(integer) 0
> get address
"guangdong"

(10) 同时存储获取多个值

同时存储多个值：mset key1 value1 key2 value2 …
同时获取多个值：mget key1 key2
同时存储多个值（保证不存在）：msetnx key1 value1 key2 value2 …

此操作为原子性操作，要失败全部失败

> mset addr1 beijing addr2 guangdong addr3 shanghai # 同时存储多个值
OK
> keys *
1) "addr3"
2) "addr2"
3) "addr1"

> mget addr1 addr2 addr3 # 同时获取多个值
1) "beijing"
2) "guangdong"
3) "shanghai"

> msetnx age1 20 age2 25 age3 30 # 第一次同时存储多个值（保证不存在）
(integer) 1
> msetnx age4 35 age5 40 age1 45 # 第二次同时存储多个值（保证不存在），失败了
(integer) 0
>

(11) 设置对象

语法：key value （key 例如：user:1 ，value为一个json字符串）

> set user:1 {name:zhangsan,age:20} # 存一个对象
OK
> keys *
1) "user:1"
> get user:1
"{name:zhangsan,age:20}"

以上这种 user:1 的设计在 Redis 中是允许的，例子如下
语法：对象名:{id}:{filed}

> mset user:1:name lisi user:1:age 25
OK
> mget user:1:name user:1:age
1) "lisi"
2) "25"

(12) 先 get 后 set
语法：getset
先取到原来的值，然后再把新值覆盖，如果原先没有值返回 nil

> getset addr beijing # 原先没有值，返回 nil
(nil)
> get addr
"beijing"
> getset addr guangdong # 原先有值，返回原先的值，然后覆盖新值
"beijing"
> get addr
"guangdong"

列表类型 - list

(1) 添加
A：从左或从右添加元素

lpush key value：将元素添加到列表左边
Rpush key value：将元素添加到列表右边

> lpush list1 A
(integer) 1
> lpush list1 B
(integer) 2
> lpush list1 C
(integer) 3
> lrange list1 0 -1
1) "C"
2) "B"
3) "A"

B：插入新值到某个值前后

语法：linsert list before/after value newvalue

> lrange list1 0 -1
1) "A"
2) "B"
3) "C"

> linsert list1 before C XXX # 在 C 前插入 XXX
(integer) 4

> lrange list1 0 -1
1) "A"
2) "B"
3) "XXX"
4) "C"

(2) 获取：
A：根据区间获取值

语法：lrange key start end

> lrange list1 0 -1 # 获取所有值
1) "C"
2) "B"
3) "A"
 
> lrange list1 0 1 # 获取指定区间的值
1) "C"
2) "B"

B：根据下标获取值

语法：lindex list 下标

> lrange list1 0 -1
1) "C"
2) "B
> lindex list1 0
"C"
> lindex list1 1
"B"

C：获取列表的长度

语法 llen list

> llen list1
(integer) 1

(3) 删除
A：移除最左或最右的元素

lpop key：删除列表最左边的元素，且返回元素
rpop key：删除列表最右边的元素，且返回元素

> lrange list1 0 -1
1) "D"
2) "C"
3) "B"
4) "A"

> lpop list1 # 删除列表最左边的元素，且返回元素
"D"
> rpop list1 # 删除列表最右边的元素，且返回元素
"A"

> lrange list1 0 -1
1) "C"
2) "B"

B：移除指定的值

语法：lrem list num value

> lrange list1 0 -1
1) "C"
2) "C"
3) "B"
4) "A"

> lrem list1 1 A # 删除1个A
(integer) 1
> lrange list1 0 -1
1) "C"
2) "C"
3) "B"

> lrem list1 2 C # 删除2个C
(integer) 2
> lrange list1 0 -1
1) "B"
>

C：移除最后一个元素且添加到另一个list

rpoplpush list1 list2

> lrange list1 0 -1
1) "A"
2) "B"
3) "C"

> rpoplpush list1 list2 # 移除 list1 中最后一个元素，且添加到list2 中去
"C"

> lrange list1 0 -1
1) "A"
2) "B"
> lrange list2 0 -1
1) "C"

(4) 根据下标范围截取 list

语法：ltrim list start end

> rpush list1 A
(integer) 1
> rpush list1 B
(integer) 2
> rpush list1 C
(integer) 3
> rpush list1 D
(integer) 4

> ltrim list1 1 2 # 截取下标为1到2的值
OK

> lrange list1 0 -1
1) "B"
2) "C"

(5) 替换指定下标的值
语法：lset list 下标 value

> exists list1 # 判断是否存在此list
(integer) 0
> lset list1 0 beijing # 不存在，替换报错
(error) ERR no such key

> lpush list1 guangdong # 创建一个list
(integer) 1
> lindex list1 0
"guangdong"

> lset list1 0 beijing # 存在，替换成功
OK
> lindex list1 0
"beijing"

集合类型 - set

set：一种无序（不保证有序）集合，且元素不能重复
(1) 添加

语法：sadd key value

> sadd set1 A
(integer) 1
> sadd set1 B
(integer) 1
> sadd set1 C
(integer) 1
> sadd set1 C # set的值不能重复
(integer) 0
> smembers set1 # 查询指定set的所有值，乱序
1) "B"
2) "A"
3) "C"

(2) 获取
A：获取set集合中的所有元素

语法：smembers key

> smesmbers set1 # 查询指定set的所有值，乱序
1) "B"
2) "A"
3) "C"

B：获取元素的个数

语法：scard set

> scard set1
(integer) 3

C：随机获取元素

语法：sembers set [num]

默认获取一个随机元素，后跟数字，代表随机获取几个元素

> smembers set1
1) "D"
2) "B"
3) "A"
4) "C"

> srandmember set1 # 获取一个随机元素
"D"
> srandmember set1 # 获取一个随机元素
"B"

> srandmember set1 2 # 获取两个随机元素
1) "A"
2) "D"

(3) 删除
A：删除set集合中某元素

语法：srem key value

> srem set1 C # 删除 C 这个元素
(integer) 1

> smembers set1
1) "B"
2) "A"

B：随机删除一个元素

语法：spop set

> smembers set1
1) "D"
2) "B"
3) "A"
4) "C"
> spop set1 # 随机删除一个元素
"A"
> spop set1 # 随机删除一个元素
"B"
> smembers set1
1) "D"
2) "C"

(4) 移动指定值到另一个set

语法：smove set1 set2 value

> smembers set1
1) "D"
2) "C"

> smove set1 set2 D # 从 set1 移动 D 到 set2
(integer) 1

> smembers set1
1) "C" 
> smembers set2
1) "D"

(5) 交集并集差集

sinter set1 set2：交集
sunion set1 set2：并集
sdiff set1 set2：差集

> sadd set1 A
(integer) 1
> sadd set1 B
(integer) 1
> sadd set1 C
(integer) 1

> sadd set2 B
(integer) 1
> sadd set2 C
(integer) 1
> sadd set2 D
(integer) 1
> sadd set2 E
(integer) 1

> sinter set1 set2 # 交集
1) "B"
2) "C"
> sunion set1 set2 # 并集
1) "D"
2) "E"
3) "C"
4) "B"
5) "A"
> sdiff set1 set2 # 差集
1) "A"

有序集合类型 - sortedset/zset

此类型和 set 一样也是 string 类型元素的集合，且不允许重复的元素
不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数，redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序
有序集合的成员是唯一，但分数(score)却可以重复
(1) 添加

语法：zadd key score value [score value … …]

> zadd sortedset1 20 zhangsan # 添加一个
(integer) 1
> zadd sortedset1 10 lisi 60 wangwu # 添加多个
(integer) 2

(2) 获取
A：获取所有值（默认排序）

语法：zrange sortedset start end [withscores]

根据那个值的大小进行了排序，例如上面的 10 20 60

> zrange sortedset1 0 -1
1) "lisi"
2) "zhangsan"
3) "wangwu"

B：获取所有值（从小到大和从大到小）

zrangebyscore sortedset -inf +inf：从小到大
zrevrange sortedset 0 -1：从大到小

> zrangebyscore sortedset1 -inf +inf # 从小到大
1) "lisi"
2) "zhangsan"
3) "wangwu"

> zrevrange sortedset1 0 -1 # 从大到小
1) "wangwu"
2) "zhangsan"
3) "lisi"

C：获取值且附带数值

zrangebyscore sortedset -inf +inf withscores：从小到大且附带值

> zrangebyscore sortedset1 -inf +inf withscores # 显示从小到大且附带值
1) "lisi"
2) "10"
3) "zhangsan"
4) "20"
5) "wangwu"
6) "60"

> zrangebyscore sortedset1 -inf 20 withscores # 显示从小到大，且数值小于20的
1) "lisi"
2) "10"
3) "zhangsan"
4) "20"
>

D：获取有序集合中的个数

语法：zcard sortedset

> zcard sortedset1
(integer) 2

E：获取指定区间成员数量

语法：zcount sortedset start end （strat 和 end是指那个数值，而不是什么下标）

> zcount sortedset1 10 60
(integer) 3

(2) 删除

zrem key value

> zrange sortedset1 0 -1
1) "lisi"
2) "zhangsan"
3) "wangwu"

> zrem sortedset1 wangwu # 删除 wangwu 这个元素
(integer) 1

> zrange sortedset1 0 -1
1) "lisi"
2) "zhangsan"

哈希类型 - hash

(1) 添加
A：普通添加

语法：hset hash field value

> hset hash1 username admin
(integer) 1
> hset hash1 password admin
(integer) 1

B：不存在才可以添加

语法：hsetnx hash filed value

> hsetnx hash1 username admin888 # 已存在，失败
(integer) 0

> hsetnx hash1 code 666 # 不存在，成功
(integer) 1

(2) 获取
A：获取指定的field对应的值

语法：hget hash field [ key field … …]

> hget hash1 password
"admin"

B：获取所有的field和value

语法：hgetall hash

> hgetall hash1
1) "username"
2) "admin"
3) "password"
4) "admin"

C：获取 hash 的字段数量

语法：hlen hash

> hlen hash1
(integer) 2

D：只获取所有 field 或 value

hkeys hash：获取所有 field 字段
hvals hash：获取所有 value 值

> hkeys hash1 # 获取所有 field 字段
1) "username"
2) "password"

> hvals hash1 # 获取所有 value 值
1) "admin"
2) "admin"

(3) 删除

语法：hdel hash field

> hdel hash1 username
(integer) 1

(4) 自增自减

hincrby hash field 增量

> hsetnx hash1 code 666
(integer) 1
> hincrby hash1 code 2
(integer) 668
> hincrby hash1 code -68
(integer) 600

三种特殊数据类型

Geospatial（地理位置）

使用经纬度，作为地理坐标，然后存储到一个有序集合 zset/sortedset 中去保存，所以 zset 中的命令也是可以使用的

特别是需要删除一个位置时，没有GEODEL命令，是因为你可以用ZREM来删除一个元素（其结构就是一个有序结构）
Geospatial 这个类型可以用来实现存储城市坐标，一般都不是自己录入，因为城市数据都是固定的，所以都是通过 Java 直接导入的，下面都是一些例子而已
Geospatial 还可以用来实现附近的人这种概念，每一个位置就是人当前的经纬度，还有一些能够测量距离等等的方法，后面都会提到

命令列表：
(1) 存储经纬度

语法：geoadd key longitud latitude member […]

longitud——经度、 latitude——纬度

有效的经度从-180度到180度。

有效的纬度从-85.05112878度到85.05112878度。

> geoadd china:city 116.413384 39.910925 beijing
(integer) 1
> geoadd china:city 113.271431 23.135336 guangzhou
(integer) 1
> geoadd china:city 113.582555 22.276565 zhuhai
(integer) 1
> geoadd china:city 112.556391 37.876989 taiyuan
(integer) 1

(2) 获取集合中一个或者多个成员的坐标

语法：geopos key member [member…]

> geopos china:city beijing zhuhai
1) 1) "116.41338318586349487"
   2) "39.9109247398676743"
2) 1) "116.41338318586349487"
   2) "39.9109247398676743"

(3) 返回两个给定位置之间的距离

语法：geodist key member1 member2 [unit]

单位默认为米，可以修改，跟在 member 后即可，例如 km
指定单位的参数 unit 必须是以下单位的其中一个：
m 表示单位为米
km 表示单位为千米
mi 表示单位为英里
ft 表示单位为英尺

> geodist china:city guangzhou taiyuan
"1641074.3783"
> geodist china:city guangzhou taiyuan km
"1641.0744"

(4) 查找附近的元素（给定经纬度和长度）
含义：以给定的经纬度为中心，返回集合包含的位置元素当中

语法：georadius key longitude latitude radius m|km|mi|ft [WITHCOORD][WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count]

与中心的距离不超过给定最大距离的所有位置元素
通过georadius就可以完成附近的人功能（例如这个位置我们输入的是人当前的位置）
withcoord：带上坐标
withdist：带上距离，单位与半径单位相同
count ：只显示前n个(按距离递增排序)

> georadius china:city 113.582555 22.276565 500 km
1) "zhuhai"
2) "guangzhou"
> georadius china:city 113.582555 22.276565 500 km withdist withcoord count 1
1) 1) "zhuhai"
   2) "0.0002"
   3) 1) "113.58255296945571899"
      2) "22.27656546780746538"
      
> georadius china:city 113.582555 22.276565 500 km withdist withcoord count 2
1) 1) "zhuhai"
   2) "0.0002"
   3) 1) "113.58255296945571899"
      2) "22.27656546780746538"
2) 1) "guangzhou"
   2) "100.7111"
   3) 1) "113.27143281698226929"
      2) "23.13533660075498233"

(5) 查找附近的元素（指定已有成员和长度）

含义：5 与 4 相同，给定的不是经纬度而是集合中的已有成员

语法：GEORADIUSBYMEMBER key member radius…

> georadiusbymember china:city zhuhai 500 km
1) "zhuhai"
2) "guangzhou"

(6) 返回一个或多个位置元素的Geohash表示

语法：geohash key member1 [member2…]

> geohash china:city zhuhai
1) "weby8xk63k0"

Hyperloglog（基数统计）

HyperLogLog 是用来做**基数（数据集中不重复的元素的个数）**统计的算法，其底层使用string数据类型
HyperLogLog 的优点是：

在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定的、并且是很小的

花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基数

因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以 HyperLogLog 不能像集合那样，返回输入的各个元素
一个常见的例子：

传统实现，存储用户的id,然后每次进行比较。当用户变多之后这种方式及其浪费空间，而我们的目的只是计数，Hyperloglog就能帮助我们利用最小的空间完成。

(1) 添加
含义：添加指定元素到 HyperLogLog 中
语法：PFADD key element1 [elememt2…]

> pfadd test1 A B C D E F G
(integer) 1
> pfadd test2 C C C D E F G
(integer) 1

(2) 估算myelx的基数
含义：返回给定 HyperLogLog 的基数估算值
语法：PFCOUNT key [key]

> pfcount test1
(integer) 7
> pfcount test2
(integer) 5

(3) 合并
含义：将多个 HyperLogLog 合并为一个 HyperLogLog
语法：PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey…]

> pfmerge test test1 test2
OK
> pfcount test
(integer) 9

BitMaps（位图）

BitMaps 使用位存储，信息状态只有 0 和 1

Bitma p是一串连续的2进制数字（0或1），每一位所在的位置为偏移(offset)，在bitmap上可执行AND,OR,XOR,NOT以及其它位操作
这种类型的应用场景很多，例如统计员工是否打卡，或者登陆未登录，活跃不活跃，都可以考虑使用此类型

(1) 设置值

含义：为指定key的offset位设置值
语法：setbit key offset value

> setbit sign 0 1
(integer) 0
> setbit sign 1 0
(integer) 0
> setbit sign 2 0
(integer) 0
> setbit sign 3 0
(integer) 0
> setbit sign 4 1
(integer) 0
> setbit sign 5 1
(integer) 0
> setbit sign 6 1
(integer) 0

(2) 获取

含义：获取offset位的值
语法：getbit key offset

> getbit sign 4
(integer) 1
> getbit sign 2
(integer) 0

(3) 统计

含义：统计字符串被设置为1的bit数，也可以指定统计范围按字节
语法：bitcount key [start end]

> bitcount sign
(integer) 4

批量删除

scan 0 match keys* count 10000
DEL 123456

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Redis原理

Redis实用场景

缓存与数据库一致性

集群配置

Redis 数据类型：

字符串类型 String

列表类型 - list

集合类型 - set

有序集合类型 - sortedset/zset

哈希类型 - hash

三种特殊数据类型

Geospatial（地理位置）

Hyperloglog（基数统计）

BitMaps（位图）

批量删除

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