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Redis 之 String 类型和 Hash 类型的介绍和案例应用

作者:C++后台开发
  • 2022-12-02
    湖南
  • 本文字数:6120 字

    阅读完需:约 20 分钟

Redis之String类型和Hash类型的介绍和案例应用

一. String 类型基础

1.类型介绍

  典型的 Key-Value 集合,如果要存实体,需要序列化成字符串,获取的时候需要反序列化一下。

2. 指令 Api 说明

​3.常用 Api 说明

(1).StringSet:写入数据,如果数据已经存在,则覆盖;可以一次性存入 1 个 key-value,也可以一次性存入多个 Key-value 集合,并且可以设置其过期时间。

(2).StringGet:读取数据,可以一次性读取一个 key 的 value,也可以一次性读取多个 key 对应的 value 的集合。

(3).StringAppend:在原有值的基础上进行拼接追加.

(4).StringLength:获取值的长度

(5).StringIncrement:数值自增 n,返回自增后的值

(6).StringDecrement:数值自减 n,返回自减后的值

4.通用 Api 操作

(1).Execute("FLUSHDB"):删除所有数据,类似 SqlServer 的 truncate

(2).KeyDelete:根据 key 删除数据,可以删除单个 key,也可以删除多个 key

(3).KeyExists:判断 key 是否存在,也可以单个 key 或者多个 key

(4).KeyRename:重命名 key

(5).KeyExpire:设置对应 key 的的过期时间

常用 string 类型 Api 代码:

 1             //1. 最简单的key-value的添加,如果该key已存在,则执行的是附加操作 2             //可以设置过期时间哦 3             bool a1 = db.StringSet("101", "keen"); 4  5             //2. 根据key获取值 6             string data1 = db.StringGet("101"); 7  8             //3. 在原有的value上进行追加 9             //在原有值的基础上追加,返回值是最终字符串的长度,如果没有这个key,则当做一个新的key进行添加10             long data2 = db.StringAppend("101", "Marren");11 12             //4. 获取值的长度13             long data3 = db.StringLength("101");14 16             //5. 数值自增/减,返回自增、自减后的值17             db.StringSet("102", 10);18             //自增2,可以自增负值19             var data4 = db.StringIncrement("102", 2);20             //自减521             var data5 = db.StringDecrement("102", 5);22 24             //6. 插入实体和读取实体 (需要序列化和反序列化)25             //由于序列化的原因,肯定不如存到Hash里速度快26             UserInfor userInfor = new UserInfor()27             {28                 userName = "ypf",29                 userPwd = "123456",30                 userAge = 1531             };32             db.StringSet("userInfor_101", JsonConvert.SerializeObject(userInfor));33             UserInfor data6 = JsonConvert.DeserializeObject<UserInfor>(db.StringGet("userInfor_101"));34 35             //7. 一次性添加多个key-value集合36             Dictionary<string, string> dic = new Dictionary<string, string>();37             dic.Add("103", Guid.NewGuid().ToString("N"));38             dic.Add("104", Guid.NewGuid().ToString("N"));39             dic.Add("105", Guid.NewGuid().ToString("N"));40             dic.Add("106", Guid.NewGuid().ToString("N"));41             dic.Add("107", Guid.NewGuid().ToString("N"));42             dic.Add("108", Guid.NewGuid().ToString("N"));43             var keyValues = dic.Select(p => new KeyValuePair<RedisKey, RedisValue>(p.Key, p.Value)).ToArray();44             bool data7 = db.StringSet(keyValues);45 46             //8.获取多个key的 value值集合47             string[] keys = { "101", "102", "103" };48             RedisKey[] redisKeys = keys.Select(u => (RedisKey)u).ToArray();49             //此处如果是别的复杂类型要借助JsonConvert进行转换50             List<string> data8 = db.StringGet(redisKeys).Select(u => u.ToString()).ToList();
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通用 Api 代码:

 1             //1. 删除所有数据 2             db.Execute("FLUSHDB"); 3  4             //2. 删除单个key 5             bool d1 = db.KeyDelete("101");  //删除成功,返回true 6             bool d2 = db.KeyDelete("ffff"); //删除不存在的数据,返回false 7  8             //3. 删除多个key 9             string[] arry = { "102", "103", "104" };10             RedisKey[] keys = arry.Select(u => (RedisKey)u).ToArray();11             long d3 = db.KeyDelete(keys);     //返回的是删除成功的个数  12 13             //4. 判断key是否存在(不推荐使用,会有并发问题)14             bool d4 = db.KeyExists("102");15             bool d5 = db.KeyExists("105");16 17             //5. 重命名key18             bool d6 = db.KeyRename("108", "10086");19 20             //6. 设置key的过期时间(1分钟后自动销毁)21             bool d7 = db.KeyExpire("107", DateTime.Now.AddMinutes(1));
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二. String 类型案例

1. 普通的 Key-Value 缓存

  string 类型最简单的一个应用就是 Key-value 缓存,value 可以是简单 string、int,也可以是序列化后的实体,可以替代 Session 进行存储,和其它缓存一样,也可以设置缓存的过期时间(常用的键设计:表名_id ,如: UserInfor_001 )

2. 秒杀-超卖问题

(1).背景

  某商家拿出来 100 件 iphone11 在某天的 0 点以超低价开卖,势必有很多人等着购买. 简单分析一下业务逻辑:判断库存,库存>0,继续往后执行下单逻辑(比如:插入订单表、发货地址表记录等等); 否则提示顾客“商品已经被抢光”.

  看到这个需求,可能新手会直接操控关系型数据库,并没有采取一下措施,这样就会导致同一时间进来的顾客判断库存都>0, 购买成功的人数就>100 了,也就是出现了超卖现象,对于商家而言, 我太难了!!

常用的解决方案:

A. 下单页面加 Lock 锁,会造成大量的客户等待卡死等现象. (注:只能锁住单进程,如果是分布式,多个 IIS,需要引进分布式锁)

B. 利用乐观锁, 会造成一种现象即使该用户是前 100 个进来的也没有买到,不合理,不适用

C. 把下单的用户加到队列中,然后开启另外一个线程从队列中读取进行下单,下单业务执行完,再出队,下单成功/失败 利用实时通讯技术通知客户端 或者 客户端主动刷新页面进行查看结果.

(此处需要区分是出队后,接着出队,还是出队后执行完下单业务才能出下一个对呢, 还要注意如果秒杀服务是个集群,无法保证原队列的顺序,且同样存在超买超卖问题)

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(2).利用 Redis 单线程的原理解决

  事先将该商品的库存初始化到 Redis 中,然后利用 StringDecrement 自减 1 同时返回自减后的值,如果值>=0,表示有库存然后执行后面的下单逻辑,这里利用 Redis 很大程度的给关系型数据库减压了(不用查询 sqlserver 判断库存了), 库存不足,直接返回库存不足。

(单体 Redis 好用,集群 Redis 不适用,如果用集群的话,可以考虑用 lua 脚本把查库存和减库存写到一起,这样就可以用于集群了)

代码分享:

 1  public static void CaseDemo1(IDatabase db) 2         { 3             //删除所有数据 4             db.Execute("FLUSHDB"); 5             //事先初始化库存 6             db.StringSet("order_Num", 10); 7  8             List<Task> taskList = new List<Task>(); 9             for (int i = 0; i < 50; i++)   //模拟多个用户并发10             {11                 var task = Task.Run(() =>12                  {13                      try14                      {15                         //先自减,获取自减后的值16                         int order_Num = (int)db.StringDecrement("order_Num", 1);17                          if (order_Num >= 0)18                          {19                              //下面执行订单逻辑(这里不考虑业务出错的情况)20                              Task.Delay(2000);21                              Console.WriteLine("下单成功了");22                          }23                          else24                          {25                              Console.WriteLine("商品已经被抢光了");26                          }27 28                      }29                      catch (Exception ex)30                      {31                          Console.WriteLine(ex.Message);32                          throw;33                      }34                  });35                 taskList.Add(task);36             }37             Task.WaitAll(taskList.ToArray());38         }
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PS:关于秒杀问题,详见后面单独的章节:

第六节:秒杀业务/超买超卖的几种解决思路

3. 点击量、点赞量、访问量

(1). 背景

  要统计一个网站的访问次数,一个 ip 一天只能点击一次。

(2). 解决方案

  先判断是否存在该 ip,如果不存在,以 ip 为 key,value 随意,存储到 string 类型中,同时利用 StringIncrement 对访问次数自增 1。

 1         /// <summary> 2         /// 访问量案例 3         /// </summary> 4         /// <returns></returns> 5         public IActionResult Index() 6         { 7             //获取Ip,这里利用个随机数模拟ip效果 8             var ip = Guid.NewGuid().ToString("N"); 9             if (!_redis.KeyExists(ip))10             {11                 //把该ip存进去,并且设置有效期为1天12                 _redis.StringSet(ip, "随意值", TimeSpan.FromDays(1));13                 //同时访问次数自增114                 _redis.StringIncrement("fw_count", 1);15             }16             ViewBag.FwCount = _redis.StringGet("fw_count");17             return View();18         }
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总结:

String 除了 key-value 当缓存外,主要是利用其原子性,围绕自增自减并返回当前值(计数器作用)来使用,比如:单个网站的点击量(访问量、收藏量),单个商品的秒杀等等。如果是某个类别下多个物品的计数,同时要获取物品的计数排名,则利用 SortedSet 来实现,比如:某个班级每个小孩的投票数并排序、某个栏目下每篇文章的阅读数并排序 等等。

PS:String 和 SortedSet 具有计数器功能,String 是针对单个,Sorted 是针对某个类别下的多个或每一个,并且实现排序功能。 Hash 类型也能实现某个类别下多个物品的计数,但它不具有排序功能。

三. Hash 类型基础

1.类型说明

  一个 key,对应一个 Key-Value 集合, hashid -{key:value;key:value;key:value;}, 相当于 value 又是一个“键值对集合” 或者值是另外一个 Dictionary。

2. 常用指令 Api

​3.常用 Api 说明

(1).HashSet:存储单个 hashid-key-value

(2).HashGet:单个 value 的获取; 获取 1 个 hashid 对应的所有 key 集合; 获取 1 个 hashid 对应所有的 key 和 value 集合.

(3).HashDelete:删除 1 个 hashid-key; 删除 1 个 hashid-多个 key

(4).HashIncrement:自增,返回自增后的值

(5).HashDecrement:自减,返回自减后的值

(6).HashExists:判断 hashid-key 是否存在,返回 true 和 value

代码分享:

 1             //1.添加 2             db.HashSet("UserInfor_001", "name", "ypf"); 3             db.HashSet("UserInfor_001", "age", "27"); 4             db.HashSet("UserInfor_001", "sex1", "男1"); 5             db.HashSet("UserInfor_001", "sex2", "男2"); 6             db.HashSet("UserInfor_001", "sex3", "男3"); 7             db.HashSet("UserInfor_001", "sex4", "男4"); 8             db.HashSet("UserInfor_001", "name", "Marren");  //会覆盖上面的值 9             //没找到一下把实体添加进去的方法10             UserInfor userInfor = new UserInfor()11             {12                 userName = "ypf",13                 userPwd = "123456",14                 userAge = 1515             };16 17             //2.获取18             //2.1 单个value的获取19             string age = db.HashGet("UserInfor_001", "age");20             string name = db.HashGet("UserInfor_001", "name");21             //2.2 获取1个hashid对应所有的key的集合(前提必须是同数据类型的)22             List<string> keyList = db.HashKeys("UserInfor_001").Select(u => (string)u).ToList();23             //2.3 获取hashid对应的所有key和value,必须保证该hashid对应的所有数据类型一致24             Dictionary<string, string> dic = new Dictionary<string, string>();25             foreach (var item in db.HashGetAll("UserInfor_001"))26             {27                 dic.Add(item.Name, item.Value);28             }29             //没法一下获取一个实体30 31             //3. 删除32             //单个key33             bool d1 = db.HashDelete("UserInfor_001", "name");34             //多个key35             string[] dataKeyArry = { "sex1", "sex2", "sex3" };36             RedisValue[] redisValueArry = dataKeyArry.Select(u => (RedisValue)u).ToArray();37             long deleteNum = db.HashDelete("UserInfor_001", redisValueArry);38 39             //4. 自增,自减, 返回自增或自减后的值40             db.HashSet("UserInfor_002", "age", 20);41             long d2 = db.HashIncrement("UserInfor_002", "age", 2); //自增2,返回值为2242             long d3 = db.HashDecrement("UserInfor_002", "age", 3); //自减3,返回值为1943 44             //5. 判断数据是否存在45             bool d4 = db.HashExists("UserInfor_002", "age");46             bool d5 = db.HashExists("UserInfor_002", "age2");
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4. 优缺点


四. Hash 类型案例

  Hash 类型用于存储某个类别下多个物品的存储,也可以实现物品的计数器功能,但是和 SortedSet 相比,它不具有排序功能。

1. 购物车

分析:

以用户 id 作为 hashid,商品 id 作为 key,商品数量作为 value,利用自增和自减功能来实现增加商品数量和减少商品数量功能。也可以删除商品,获取商品总数,获取购物车中所有商品。

2. 存储群聊消息。

存储群聊消息,比如:群名为 hashid, 用户 id 当做 key,内容作为 value。 这样存储可以,但是取数据的时候必须一下全部取出来,不能根据时间取前 n 条。


原文链接:https://www.cnblogs.com/yaopengfei/p/11912930.html

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