golang工程中间件——redis常用结构及应用（string, hash, list）

Redis

命令中心

【golang工程中间件——redisxxxxx】这些篇文章专门以应用为主，原理性的后续博主复习到的时候再详细阐述

string结构以及应用

字符数组，redis字符串是二进制安全字符串，可以存储图片等二进制数据，同时也可以存储经过 messagepack 或者 protobuffer 等工具压缩后的二进制数据； 内部实际存储根据 string 的数据特征可采用 int 、 embstr 、 raw 存储；（长度，是否能化为整数等条件，主要是长度）

基础命令

# 设置 key 的 value 值
SET key val
# 获取 key 的 value
GET key
# 执行原子加一的操作
INCR key
# 执行原子加一个整数的操作
INCRBY key increment
# 执行原子减一的操作
DECR key
# 执行原子减一个整数的操作
DECRBY key decrement
# 如果key不存在，这种情况下等同SET命令。 当key存在时，什么也不做
SETNX key value
# 删除 key val 键值对
DEL key
# 设置或者清空key的value(字符串)在offset处的bit值。
SETBIT key offset value
# 返回key对应的string在offset处的bit值
GETBIT key offset
# 统计字符串被设置为1的bit数.
BITCOUNT key

应用

对象存储

常用存储json字符串，或者protobuffer序列化二进制。

SET role:10001 '{["name"]:"mark",["sex"]:"male",["age"]:30}'
GET role:10001
# 固定不变或者几乎不会修改它采用

程序读取后反序列化为对象即可

累加器

# 统计访问数 累计加1
incr accessCount
# 累计加100
incrby accessCount 100

分布式锁

• 排他性
• 定义获取锁行为
• 定义释放锁行为

# 加锁
setnx lock 1
# 释放锁
del lock

位运算

# 月签到功能 10001 用户id 202107 2021年7月份的签到 7月份的第1天
setbit sign:10001:202107 1 1
# 计算 2021年7月份 的签到情况
bitcount sign:10001:202107
# 获取 2021年7月份 第二天的签到情况 1 已签到 0 没有签到
getbit sign:10001:202107 2

list结构以及应用

首尾相接的双向链表，链表首尾操作时间复杂度为O(1) ；查找中间元素时间复杂度为O(n) ；

列表中数据可能会被压缩：

• 元素长度小于 48，不压缩；
• 元素压缩前后长度差不超过 8，不压缩；

基础命令

# 从队列的左侧入队一个或多个元素
LPUSH key value [value ...]
# 从队列的左侧弹出一个元素
LPOP key
# 从队列的右侧入队一个或多个元素
RPUSH key value [value ...]
# 从队列的右侧弹出一个元素
RPOP key
# 返回从队列的 start 和 end 之间的元素 0, 1 2
LRANGE key start end
# 从存于 key 的列表里移除前 count 次出现的值为 value 的元素
LREM key count value
# 它是 RPOP 的阻塞版本，因为这个命令会在给定list无法弹出任何元素的时候阻塞连接
# block right pop
BRPOP key timeout #

应用

栈

LPUSH + LPOP
# 或者
RPUSH + RPOP

队列

LPUSH + RPOP
# 或者
RPUSH + LPOP

异步队列

redis队列存储应用日志，再落盘到ES索引中

类似异步队列，一些后台服务往redis队列里写日志，专门起日志落盘程序，读取redis队列中的日志json字符串（对象），格式化落盘到ES索引中。

阻塞队列（blocking queue）

LPUSH + BRPOP
# 或者
RPUSH + BLPOP

实际应用过程中，需要保证命令的原子性，所以需要使用 lua 脚本或者使用 pipeline 命令 + 事 务；

# 在某些业务场景下，需要获取固定数量的记录；比如获取最近50条战绩；这些记录需要按照插入的先
后顺序返回；
lpush says '{["name"]:"狐金道长", ["text"]:"镇山河!",
["picture"]:["url://image-20230601232741434.jpg", "url://image202306asxx741435.jpg"], timestamp = 1699241288}'
lpush says '{["name"]:"六红军爷", ["text"]:"任驰骋!",
["picture"]:["url://image-20230601134742434.jpg", "url://image20230asff72741436.jpg"], timestamp = 1699241288}'
lpush says '{["name"]:"蹩脚毒萝", ["text"]:"化蝶!",
["picture"]:["url://image-20230601172543434.jpg", "url://image2021060123a41437.jpg"], timestamp = 1699241288}'
lpush says '{["name"]:"sb弓", ["text"]:"我是傻狗",
["picture"]:["url://image-20230601172744678.jpg", "url://image20230601146272741438.jpg"], timestamp = 1699241288}'
# 裁剪最近5条记录 例如聊天记录 
ltrim says 0 4
# 获取队列所有内容
lrange says 0 -1

问题

可能会有很多连接去对list进行操作。但是redis是单线程的，只会处理一个命令。但是在这两条命令之间，可能会有别的命令对list进行操作。所以需要保证这两个命令一起执行。

# 裁剪最近5条记录 例如聊天记录 
ltrim says 0 4
# 获取队列所有内容
lrange says 0 -1

实际应用过程中，需要保证命令的原子性，所以需要使用 lua 脚本或者使用 pipeline 命令 + 事 务

hash结构以及应用

字典结构，通过 hash 函数来确定节点的位置，很多高级语言包含 这个数据结构，例如 c++ 中 unordered_map，go 语言当中的 map 结构；

基础命令

# 获取 key 对应 hash 中的 field 对应的值
HGET key field
# 设置 key 对应 hash 中的 field 对应的值
HSET key field value
# 设置多个hash键值对
HMSET key field1 value1 field2 value2 ... fieldn valuen
# 获取多个field的值
HMGET key field1 field2 ... fieldn
# 给 key 对应 hash 中的 field 对应的值加一个整数值
HINCRBY key field increment
# 获取 key 对应的 hash 有多少个键值对
HLEN key
# 删除 key 对应的 hash 的键值对，该键为field
HDEL key field

存储结构

当节点数量少的时候且字符串长度小的时候，内部采用压缩列表存储，否则采用字典实现；

10.62.122.23:7002> object encoding MyCart:10001
"ziplist"

应用

存储对象

hmset hash:10001 name qudaodao age 18 sex male
# 与 string 比较
set hash:10001 '{["name"]:"qudaodao",["sex"]:"male",["age"]:18,
["money"]:1000000}'
# 假设现在修改qudaodao的年龄为19岁
# hash:
hset hash:10001 age 19
# string:
get role:10001
# 将得到的字符串调用json.decode解密，取出字段，修改 age 值
# 再调用json加密
set role:10001 '{["name"]:"qudaodao",["sex"]:"male",["age"]:19}'

购物车

# 将用户id作为 key
# 商品id作为 field
# 商品数量作为 value
# 注意：这些物品是按照我们添加顺序来显示的；
# 添加商品：
hset MyCart:10001 40001 1
lpush MyItem:10001 40001
# 增加数量：
hincrby MyCart:10001 40001 1
hincrby MyCart:10001 40001 -1 // 减少数量1
# 显示所有物品数量：
hlen MyCart:10001
# 删除商品：
hdel MyCart:10001 40001
lrem MyItem:10001 1 40001
# 获取所有物品：
lrange MyItem:10001
# 40001 40002 40003
hget MyCart:10001 40001
hget MyCart:10001 40002
hget MyCart:10001 40003