Redis 笔记一

概览

1.Redis核心数据存储结构

2.Redis底层String编码int&embstr&raw

3.Redis底层压缩列表&跳表&哈希表

4.Redis底层Zset实现压缩列表和跳表如何选择

5.基于Redis实现微博&抢红包&12306核心业务

辅助学习：Redis 教程 | 菜鸟教程

1.Redis为什么性能高？

单线程，没有切换线程的时间耗费

基于内存、多路复用

一破机制？涉及其内核级别的设置，多线程的设置，然后它性能就高。

Redis的性能高体现在命令执行时，采用全局Hash表，其存储的时间复杂度O(1),

        当发生哈希冲突时，采用rehash机制，使冲突的概率极小。

2.Redis核心数据结构

2.1.1字符串类型

特别的：SETNX（set if not exists）设置值时，若key值存在时，不做操作

2.1.2字符串类型应用场景

业务场景：文章阅读量

每当一个人阅读，就有一个+1操作。

在redis可以通过incr实现自增操作。

• 一些分库分表设置的数据库，就不能用数据库自带的自增操作生成ID了，可以用redis实现自增操作。
• 但是redis使用的是内存资源，比较宝贵，大数据量的话，不建议。可以采用一个批量自增的操作。取100个，存到java web里暂存，虽然java web程序挂了，会丢失，但是不影响，因为自增上限很大，不会不够用。
• redis批量自增怎么做：INCRBY orderId 100

 注意： set zhuge 666 //int类型可自增

             set tuling 66a//string类型不可自增

             //原因在于：获得数据先尝试强转int，能转则int，不能转string

             object encoding xx//查看具体存储类型

2.2.1Hash类型

特别的应用：如一个对象类型：name:zhuge  balance:1888

可以将其处理为：双层map结构，把字段分开放在hash结构里，然后用一个hashset来存储。

和json相比，可以直接操作某个字段，处理起来更快、更好。

2.2.2Hash类型应用场景

应用场景：电商购物车

获得购物车所有商品，根据id, 对商品数量做添加、删除，展示商品总量

可以通过redis来操作

• 通过hset cart:1001 10088 1  添加指定商品，只保留商品ID信息，通过ID来操作，更轻便，更快捷。
• 已知商品ID, 获取商品全量信息可以用id在数据库总查询。

2.3.1list类型

关于队列，可以使用list来实现先进先出。FIFO

特别的： BRPOP其中B表示Blocking的意思，当队列没有数据时，会阻塞。适用于分布式结构。

2.3.2list类型的应用

应用场景：微博|微信消息

对于这种大量的消息来说，用oder By来排序，性能很低。可以用redis的list来实现，其本身就是按时间顺序排列的，其可以LRANGE  XX   0  4 通过下标来取一部分数，且支持负向索引

• 发消息，根据ID插入对应博文的list里即可

2.4.1set类型

 注意：set里的数据是无序的

2.4.2set类型的应用

应用场景：微信小程序抽奖

将参与抽奖的人的ID放入Set,然后抽取指定数量，set本身是无序的，所以可以实现随机抽取。

有两种抽法：抽取放回

                     抽取不放回：可以设置多个奖励等级

应用场景：微博微信点赞、收藏、标签

实现：将用户ID维护到一个list里。

关注模型：共同关注|推荐关注

摘自:https://www.cnblogs.com/mike-mei/p/14663635.html

应用场景：共同关注

实现：将关注列表维护成set集合，通过交际|并集，获得指定集合数据。

2.5.1Zset类型

2.5.2Zset类型的应用

Zset是有序的结构，能支撑有序数据的展示。

3.Redis的数据结构的存储格式

 

Redis 的存储结构： key:value

其中key是string 类型，value的类型有：string、hash、list、set、Zset

接下来分别介绍各个数据类型的结构及应用：

数据类型	存储结构
string	简单动态字符串SDS
hash	哈希表O(1）、压缩列表O(N)
list	压缩列表O(N)、双向链表O(N)
set	哈希表O(1）、整数数组O(N)
Zset(有序)	压缩列表O(N)、跳表

跳表：

        其实，简单来说，跳表其实是一种多层的有序链表。跳表来源于链表，在链表的基础上结合了二分的思想进行改造，我们把改造之后的数据结构叫做跳表（Skip list）。

        我们知道：二分查找针对的有序数组，时间复杂度是o(logn)。如果是有序链表，查询和插入的的时间复杂度是o(n)。跳表就是链表的“二分查找”。redis的有序集合用的就是跳表算法。

        跳表中查询一个数据的时间复杂度就是 O(m*logn)

摘自：详解高级数据结构之 跳表 - 知乎

压缩列表和跳表：

压缩表的底层存储是是数组，查找快，但是增删慢，是一种以时间换空间的存储方式。

跳表最开始是由有序链表优化而来，增删快，查找慢。其保存冗余索引，但是不是B树、B+树，但是性能接近折半查找。是一种以空间换时间的存储方式。

什么时候用？什么样的场景用什么样的数据结构。

对于时间有要求用跳表；对于空间有要求用压缩数组；可以通过在配置文件配置redis.conf优先使用哪种存储结构。