公开课 redis系列二----五大类型的使用场景

2023-08-01 23:39:40

redis的五大类型是

string, list, hash, set, zset

科普: redis cli的用法

1. redis-cli 打开redis客户端, 这就不用说了

2. help, 查看redis-cli的命令

这里告诉你redis 命令的类型.

help @<group> 获取一组命令行. 比如获取string类型的一组命令行

重点: 可以试用help @+tab键来切换group的类型

例如: help @+tab

第一个出现的是help @generator, 第二个出现的是help @string

help @string

回车, 看看string命令组有哪些命令

为什么说这个? 虽然redis经常用, 但是, 有些功能是盲区, 但是可以让我们很快进入状态. 比如你忘了那个命令怎么写了,那么就使用help, 不用去费劲百度了.

一. string

1. 存储string 和int类型

这个我们都比较熟悉. 来看看string的内部方法.

string可以保存三种类型的数据: string int bitmap(二进制)

使用redis-cli 的help @string.

我们set 一个字符串和一个int

set c1 abcdef
get c1

set c2 9
get c2

接下来我们看看字符串的长度

我们来看看c1和c2的编码类型, 使用Object命令, 我们不知道Object的用法. 那么就help一下

object help

里面有一个encoding, 这个就是获取指定key的类型

// 获取c1的类型
OBJECT encoding c1

// 获取c2的类型
OBJECT encoding c2

我们看看返回的结果

第一个字符串返回的是embstr, 第二个返回的是int

这里embstr表示的是字符串类型, int是数值类型. 还有一个字符串类型是raw. redis5.X的版本, 字符串长度小于44, 返回embstr类型, 字符串长度>44, 返回raw类型

raw就是返回原始数据, 未经加工的数据

raw的用法

有时, 我们在set一个汉字的时候, 会发现, get出来的是一个编码, 而不是汉字本身. 例如:

127.0.0.1:6379> set a1 罗
OK
127.0.0.1:6379> get a1
"\xe7\xbd\x97"

如果要想打印出汉字本身, 我们可以使用raw参数, 表示按照原始的未加工的方式输出

// 第一步: 启动客户端的时候, 增加--raw参数
redis-cli --raw

// 第二步: get出数据, 这是返回的是原始数据
get a1

int类型还可以使用自增, 自减的本地方法

// 每次自增1
127.0.0.1:6379> get c2
9
127.0.0.1:6379> INCR c2
10

// 每次自增指定步长
127.0.0.1:6379> get c2
10
127.0.0.1:6379> INCRBY c2 100
110
127.0.0.1:6379> get c2
110

使用场景: 秒杀, 限流, 值变化

2. bitmap二进制类型

以前很少接触到二进制类型, 这次突然知道, 为什么大神们都喜欢用二进制表示.

在help @string中可以看到很多bit开头的命令, 这些就是操作二进制的

下面说两个问题

1. 二进制怎么用, 这个是通用的, java, c都是可以这么使用

2. 二进制在什么场景用

使用二进制速度快, 对内存非常友好, 对cpu也非常友好

1) 二进制怎么用

设置1个字节

SETBIT: 这个命令是开辟一个空间, 给某个偏移量设置某个值

127.0.0.1:6379> SETBIT c1 1 1
0

参数的含义

参数的含义 
c1 -->是key
1 -->表示偏移量
1 -->表示设置偏移量的值

这句话什么意思呢?

首先. SETBIT命令会开辟一块空间. 这块空间是一个地址, 按字节来计算
1个字节 = 8byte
开辟完是这样的
00000000


第二: 对这个字节的下标为1的字节, 将其值修改1
修改后: 010000000

接下来, 我们get一下,看看c1是什么东西

127.0.0.1:6379> get c1
@

c1是一个@符号. 这表示 01000000这ascii中表示的是@

我们再来setbit c1 7 1

这是就变成: 01000001了, 这是个什么呢?

127.0.0.1:6379> get c1
A

表示01000001这个在ascii中表示的是A

这是他的用法. 我们再来看看c1的长度

127.0.0.1:6379> STRLEN c1
1

这里c1 的长度是1, 这里的1表示的一个字节, 我给c1的偏移量始终都没有超过1个字节

设置多个字节

刚才我们设置了一个1字节的c1, 那么看看下面这个是什么呢?

// 给c1 再设置第九个偏移量为1
127.0.0.1:6379> SETBIT c1 9 1
0

// 取出c1 结果为A@
127.0.0.1:6379> get c1
A@

为什么会这样?

SETBIT c1 9 1 给9个偏移量设置1, 1byte只有8位, 给下标为9的位set, 那就要再开辟一个字节. 变成这样

01000001 01000000

我们来看现在是几个字节

127.0.0.1:6379> STRLEN c1
2

果然, 现在是两个字节.

也就是说: setbit可以的动态拓宽字节

BITCOUNT的用法

// BITCOUNT统计指定key的字节中1的个数

127.0.0.1:6379> BITCOUNT c1 0 1
3

BITCOUNT什么意思? BITCOUNT统计指定key的字节中1的个数

参数是什么意思呢?

// 参数含义:
c1 表示的是要统计的key
0 代表从第0个字节开始统计, 不是位数, 是字节数
1 代表从到第1个字节结束, 不是位数, 是字节数

所以, c1 统计的结果是0和1两个字节中包含1的个数, 答案是3个

比如说, 我还可以统计, 0号字节---0号字节有多少个1, 1号字节---1号字节有多少个1

127.0.0.1:6379> BITCOUNT c1 0 0
2
127.0.0.1:6379> BITCOUNT c2 1 1
1

0号字节---0号字节有多少个1, 有2个1

1号字节---1号字节有多少个1, 有1个1

案例: 再来看如果一年有365天, 我要标记哪天早起了. 我应该怎么做呢?

首先, 我们先来开辟一个365位的空间

127.0.0.1:6379> SETBIT c3 365 0

我们看看这个空间占了多少字节?

127.0.0.1:6379> STRLEN c3
46

占了46个字节. 哇????,我要统计365天的早起情况, 这里一共才用了46个字节, 连1k都不到. 和数据库存储对比, 是不是很节省空间?

接下来统计早起的天数,使用BITCOUNT

127.0.0.1:6379> BITCOUNT c3 0 -1
0

早起天数是0天,还没有早起过.

接下来设置我第3天早起了

127.0.0.1:6379> SETBIT c3 2 1
0

再来统计我早起的天数

127.0.0.1:6379> BITCOUNT c3 0 -1
1

答案是1天.

这样真的很不错, 可以很简单的统计出我早起的天数.

我还想看看我第5天早起了么, 第3天早起了么?

127.0.0.1:6379> GETBIT c3 4
0

127.0.0.1:6379> GETBIT c3 2
1

可以清晰的看出, 第五天没有早起, 第三天早起了.

BITOP : 按位操作的与或非

我们先准备数据

127.0.0.1:6379> SETBIT c1 1 1
0
127.0.0.1:6379> SETBIT c1 7 1
0
127.0.0.1:6379> GET c1
A



127.0.0.1:6379> SETBIT c2 1 1
0
127.0.0.1:6379> SETBIT c2 6 1
0
127.0.0.1:6379> get c2
B

现在准备好了两个数据c1和c2 , c1是01000001 大写字母A, c2是01000010, 大写字母B

记下来我们对c1, c2进行操作

先进行and操作

127.0.0.1:6379> BITOP and andkey c1 c2
1
127.0.0.1:6379> get andkey
@

再进行or操作

127.0.0.1:6379> BITOP or orkey c1 c2
1
127.0.0.1:6379> get orkey
C

为什么是@和C呢?

使用场景

1. 统计一个用户任意时间段内登录天数

什么意思? 比如双十一要统计所有用户的用户登录天数

要是用数据库怎么做? 用户登录一次, 记一条记录, 又登录一次, 又记录一条. 然后汇总.

要是用我们知道二进制, 那么用二进制要简单的多

比如: 用户a 第二天登录了一次

127.0.0.1:6379> SETBIT a 1 1
0

用户a第365天登录了一次

127.0.0.1:6379> SETBIT a 364 1
0

127.0.0.1:6379> STRLEN a
46

365天的登录情况, 我们来看看占用了多少个字节, 46个字节, 连1k都不到. 非常节省空间

这个用户一年登录了几次呢?

127.0.0.1:6379> BITCOUNT a 0 -1
2

0表示从头开始统计, -1表示从后往前算,依次是-1, -2 -3

用户365天里一共登录了2次

2. 统计一段时间内, 活跃用户的数量

也就是比如1年内, 有多少用户登录过

举个例子:

id号为1的用户20200101登录了

127.0.0.1:6379> SETBIT 20200101 1 1
0

20200101表示的是登录日期
1 表示的用户的id号
1 表示登录的标记

id号为2的用户20200101也登录了

127.0.0.1:6379> SETBIT 20200101 2 1
0

id号为1的用户20200102登录了

127.0.0.1:6379> SETBIT 20200102 1 1
0

统计2天内, 访问的用户数

11000000

10000000

------------

11000000

对两个数据取并集即可得到用户登录数了

// 统计两天内登录的人数, 取集合的并集, 也就是多次登录算一次
BITOP or userCount 20200101 20200102
1

BITCOUNT userCount 0 -1
2

得到的结果也是2. 一共有两个人登录过了.

我想知道所有用户, 在三天内登录的次数

只需要对a和b的用户数进行or操作

二. List

redis中的list是一个双向链表

我们来看看list中有哪些命令

help @list

L开头的表示从链表的左边开始操作, R开头的表示从链表的右边开始操作

这里有几个命令

LPUSH

127.0.0.1:6379> LPUSH k a b c d e
5

向key为k的链表中放5个元素, Lpush表示的是从左测push. 那么push的结果是? 可以使用LRange取出来全部的元素

LRANGE

127.0.0.1:6379> LRANGE k 0 -1
e
d
c
b
a

我们发现, 取出是从e d c b a的顺序.

还可以使用RPush, 从右侧推入一个元素x

127.0.0.1:6379> RPUSH k x
6

取出返回结果是

127.0.0.1:6379> LRANGE k 0 -1
e
d
c
b
a
x

x从右侧被加入了.

注: 这里LRange表示遍历, L字母是list的首字母L, 而不是Left的首字母L

LPOP : 从左侧弹出一个元素

127.0.0.1:6379> LPOP k 
e

RPOP: 从右侧弹出一个元素

127.0.0.1:6379> RPOP k
x

LINDEX

取出第几个元素, 比如取出第二个元素

127.0.0.1:6379> LRANGE k 0 -1
e
d
c
b
a
x

127.0.0.1:6379> LINDEX k 3
b

LTRIM: 删除元素

注意: LTrim删除元素的方式和通常是相反的. 他设置的start和end是保存下来的元素

比如:

127.0.0.1:6379> LRange k 0 -1
d
c
b
a
127.0.0.1:6379> LTRIM k 0 -1
OK

原来有d c b a 四个元素, 现在删除, 从头开始, 到最后一个

得到的结果是什么呢?

127.0.0.1:6379> LRange k 0 -1
d
c
b
a

依然还是四个元素.

我们删除第一个元素, 怎么表示呢?

127.0.0.1:6379> LTRIM k 1 -1
OK

第一个参数表示要保留的起始下标的位置是1, 要保留的结束下标位置是-1

也就是删除了第一个元素

127.0.0.1:6379> LRange k 0 -1
c
b
a

List的使用场景

1. 栈   同向指令  左边压入, 右边弹出 
2. 队列, 异向指令, 左边压入, 右边弹出. 
3. 数组.

三. Hash

help @hash

老师将的是hash的基本用法

HSET

127.0.0.1:6379> hset lily name lxl
1
127.0.0.1:6379> hset lily age 18
1
127.0.0.1:6379> hset lily sex 1
1

HGET

127.0.0.1:6379> HGET lily name
lxl

HGETALL

127.0.0.1:6379> HGETALL lily
name
lxl
age
18
sex
1

HKEYS

127.0.0.1:6379> HKEYS lily
name
age
sex

HVALS

127.0.0.1:6379> HVALS lily
lxl
18
1

hset的使用场景

1. 详情页内容.
2. 需要聚合的内容, 把聚合结果保存到hash里

四. SET

help @SET

SADD

127.0.0.1:6379> SADD k1 aba bab baa bbb aba
4

加入5个字符串, 有两个是重复的,排重后只有4个

SMEMBERS

127.0.0.1:6379> SMEMBERS k1
bbb
bab
baa
aba

取出所有的成员

SRANDMEMBER

　　随机取出成员. 语法是: SRANDMEMBER key num

他有四种情况. 比如上面的demo, set集合里有4个元素.

　　num可以是3, 8 ,-3, -8

　　num等于3 : 表示随机取出不重复的3个字符串

127.0.0.1:6379> SRANDMEMBER k1 3
bab
bbb
baa
127.0.0.1:6379> SRANDMEMBER k1 3
bab
aba
baa

　　num等于8: 一共只有4个字符串, 最多返回4个

127.0.0.1:6379> SRANDMEMBER k1 8
bab
bbb
aba
baa

　　num等于-3: 表示随机取出可以重复的3个字符串

127.0.0.1:6379> SRANDMEMBER k1 -3
baa
aba
aba
127.0.0.1:6379> SRANDMEMBER k1 -3
aba
baa
aba

　　num等于-8: 表示根据num的个数随机取, 满足个数要求

127.0.0.1:6379> SRANDMEMBER k1 -8
bbb
bbb
aba
bab
aba
bab
baa
baa
127.0.0.1:6379> SRANDMEMBER k1 -8
baa
aba
baa
aba
baa
aba
aba
aba

取随机数的使用场景:

比如: 随机抽奖
某一个人不可以重复中奖, 使用srangmember 中num为正数
某个人可以重复中奖, 使用srangmember 中num为负数

SUNION : 取并集

127.0.0.1:6379> sadd k1 a b c
3
127.0.0.1:6379> sadd k2 a x y
3
127.0.0.1:6379> SUNION k1 k2
y
a
b
c
x

SINTER: 取交集
```
127.0.0.1:6379> SINTER k1 k2
a
```

SDIFF: 取差集

127.0.0.1:6379> SDIFF k1 k2
c
b
127.0.0.1:6379> SDIFF k2 k1
x
y

差集是有方向的

取交并差集的使用场景

集合操作的使用场景:

推荐系统
用户A和用户B
A&B: AheB都认识的人
AorB: AheB认识的所有人
A和B的差集: A认识B不认识, 或者B认识A不认识的人

五. zset

zset的help帮助文档, 和其他四个不同, help @sorted_set

ZADD: 添加

127.0.0.1:6379> zadd rank 1 apple 2 banana 3 pear
3

ZRANGE : 按照正序取出所有元素和分数

127.0.0.1:6379> ZRANGE rank 0 -1 withscores
apple
1
banana
2
pear
3

ZREVRANGE: 按照逆序取出排行榜前两名的元素

127.0.0.1:6379> ZREVRANGE rank 0 1 withscores
pear
3
banana
2