哈希在很多编程语言中都有着很广泛的应用,而在Redis中也是如此,在redis中散列值,哈希类型是指Redis键值对中的值本身又是一个键值对结构,形如 value=[{field1,value1},…{fieldN,valueN}] ,其与Redis字符串对象的区别如下图所示:
一、内部编码
哈希类型的内部编码有两种: ziplist(压缩列表) , hashtable(哈希表) 。只有当存储的数据量比较小的情况下,Redis 才使用压缩列表来实现字典类型。具体需要满足两个条件:
二、常用命令
Redis哈希对象常用命令如下表(点击命令可查看命令详细说明)。
Redis哈希对象常用命令如下表(点击命令可查看命令详细说明)。
命令说明时间复杂度
HDEL key field [field …]删除一个或多个Hash的fieldO(N) N是被删除的字段数量。
HEXISTS key field判断field是否存在于hash中O(1)
HGET key field获取hash中field的值O(1)
HGETALL key从hash中读取全部的域和值O(N) N是Hash的长度
HINCRBY key field increment将hash中指定域的值增加给定的数字O(1)
HINCRBYFLOAT key field increment将hash中指定域的值增加给定的浮点数O(1)
HKEYS key获取hash的所有字段O(N) N是Hash的长度
HLEN key获取hash里所有字段的数量O(1)
HMGET key field [field …]获取hash里面指定字段的值O(N) N是请求的字段数
HMSET key field value [field value …]设置hash字段值O(N) N是设置的字段数
HSET key field value设置hash里面一个字段的值O(1)
HSETNX key field value设置hash的一个字段,只有当这个字段不存在时有效O(1)
HSTRLEN key field获取hash里面指定field的长度O(1)
HVALS key获得hash的所有值O(N) N是Hash的长度
HSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count]迭代hash里面的元素
三、适用场景3.1 存储对象
Redis哈希对象常常用来缓存一些对象信息,如用户信息、商品信息、配置信息等。
我们以用户信息为例,它在关系型数据库中的结构是这样的
uidnameage1Tom152Jerry13
而使用Redis Hash存储其结构如下图:
相比较于使用Redis字符串存储,其有以下几个优缺点:
原生字符串每个属性一个键。set user:1:name Tom set user:1:age 15优点:简单直观,每个属性都支持更新操作。缺点:占用过多的键,内存占用量较大,同时用户信息内聚性比较差,所以此种方案一般不会在生产环境使用。序列化字符串后,将用户信息序列化后用一个键保存set user:1 serialize(userInfo)优点:简化编程,如果合理的使用序列化可以提高内存的使用效率。缺点:序列化和反序列化有一定的开销,同时每次更新属性都需要把全部数据取出进行反序列化,更新后再序列化到Redis中。序列化字符串后,将用户信息序列化后用一个键保存hmset user:1 name Tom age 15优点:简单直观,如果使用合理可以减少内存空间的使用。缺点:要控制哈希在ziplist和hashtable两种内部编码的转换,hashtable会消耗更多内存。
此外,我们曾经在做配置中心系统的时候散列值,使用Hash来缓存每个应用的配置信息,其在数据库中的数据结构大致如下表
AppIdSettingKeySettingValue10001AppNamemyblog10001Version1.010002AppNameadmin site
在使用Redis Hash进行存储的时候
新增或更新一个配置项
127.0.0.1:6379> HSET 10001 AppName myblog
(integer) 1
获取一个配置项
127.0.0.1:6379> HGET 10001 AppName
"myblog"
删除一个配置项
127.0.0.1:6379> HDEL 10001 AppName
(integer) 1
3.2 购物车
很多电商网站都会使用 cookie实现购物车,也就是将整个购物车都存储到 cookie里面。这种做法的一大 优点: 无须对数据库进行写入就可以实现购物车功能,这种方式大大提高了购物车的性能,而 缺点 则是程序需要重新解析和验证( validate) cookie,确保cookie的格式正确,并且包含的商品都是真正可购买的商品。cookie购物车还有一个 缺点 :因为浏览器每次发送请求都会连 cookie一起发送,所以如果购物车cookie的体积比较大,那么请求发送和处理的速度可能会有所降低。
购物车的定义非常简单:我们以每个用户的用户ID(或者CookieId)作为Redis的Key,每个用户的购物车都是一个哈希表,这个哈希表存储了商品ID与商品订购数量之间的映射。在商品的订购数量出现变化时,我们操作Redis哈希对购物车进行更新:
如果用户订购某件商品的数量大于0,那么程序会将这件商品的ID以及用户订购该商品的数量添加到散列里面。
//用户1 商品1 数量1
127.0.0.1:6379> HSET uid:1 pid:1 1
(integer) 1 //返回值0代表改field在哈希表中不存在,为新增的field
如果用户购买的商品已经存在于散列里面,那么新的订购数量会覆盖已有的订购数量;
//用户1 商品1 数量5
127.0.0.1:6379> HSET uid:1 pid:1 5
(integer) 0 //返回值0代表改field在哈希表中已经存在
相反地,如果用户订购某件商品的数量不大于0,那么程序将从散列里面移除该条目。
//用户1 商品1
127.0.0.1:6379> HDEL uid:1 pid:2
(integer) 1
3.3 计数器
Redis 哈希表作为计数器的使用也非常广泛。它常常被用在记录网站每一天、一月、一年的访问数量。每一次访问,我们在对应的field上自增1
//记录我的
127.0.0.1:6379> HINCRBY MyBlog 202001 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HINCRBY MyBlog 202001 1
(integer) 2
127.0.0.1:6379> HINCRBY MyBlog 202002 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HINCRBY MyBlog 202002 1
(integer) 2
也经常被用在记录商品的好评数量,差评数量上
127.0.0.1:6379> HINCRBY pid:1 Good 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HINCRBY pid:1 Good 1
(integer) 2
127.0.0.1:6379> HINCRBY pid:1 bad 1
(integer) 1
也可以实时记录当天的在线的人数。
//有人登陆
127.0.0.1:6379> HINCRBY MySite 20200310 1
(integer) 1
//有人登陆
127.0.0.1:6379> HINCRBY MySite 20200310 1
(integer) 2
//有人登出
127.0.0.1:6379> HINCRBY MySite 20200310 -1
(integer) 1
小结
本篇文章我们总结了Redis 哈希对象的内部实现、常用命令以及常用的一些场景,那么大家在项目中对Redis哈希对象的使用都有哪些场景呢,欢迎在评论区给我留言和分享,我会第一时间反馈!我们共同学习与进步!
参考
《Redis设计与实现》
《Redis开发与运维》
《Redis官方文档》
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