技術標籤：Redisredis

Redis基本資料型別及基本命令的使用都已經做完筆記了，接下來就需要將這些筆記實際運用到專案中。經常在專案中用到的就是快取常量資料，還有一些基本的計數等操作，比如我的部落格裡面訪問量、文章閱讀量都是快取在Redis中的，累加閱讀量、訪問量都是在Redis中完成，夜間定時刷入資料庫的，這樣就不用每次訪問都去資料庫中查詢。基本應用沒有問題，那來點稍微複雜的呢，這篇文章就讓我們一起來看看其他的應用場景，將從文章投票排行榜、紅包出發來依次說說具體使用何種資料結構合適。

敘述

在面試的時候經常會被用問Redis用到哪些資料型別，很明顯大多數使用過redis的人都是可以回答上來，但是也僅僅是回答上來幾種資料型別的名字和儲存結構。如果我是面試官，這個回答只能得到5分。為什麼？因為幾種基本資料型別誰都可以說的出來，就是幾個名詞和釋義而已，5分鐘就可以背下來。

如果是我回答我會按這樣的流程來說（個人理解）：

• 5種資料型別，分別是什麼
• 5種資料型別的儲存結構是什麼樣的，以及儲存特點（str、hash、set、zset、list，zset有分數機制，可排序，set元素不重複，可以做交併差集計算等）
• 針對不同的儲存特點說明不同資料型別能夠應用在什麼場景下（具體場景細節可以不說，等面試官深挖）

前兩個點應該沒什麼難度。後面的有點難度，特別是沒有怎麼用過redis其他資料型別的，因為很多公司使用redis不會很深。下面簡單介紹一下：

• string：字串型別，可用來快取文章訪問量、IP訪問量，儲存方便，空間佔用不高，節省記憶體，同時可以通過incr命令來實現自增，不需要繁雜的操作（查詢、修改再插入）；也可以用來做常量的快取，對全域性使用的常量資料進行快取，這種常量資料往往是儲存在資料庫中，且被訪問很頻繁，為了降低資料庫的訪問壓力，採用此方式可以更高效。
• hash：使用的是鍵值的結構，有filed和value，往往可以將filed看成是欄位名，value看成是欄位對應的值，可以用來做物件的儲存，也可以應用在購物車上，記錄當前使用者購物車上的商品資訊。
• set：相當於Java的set集合，元素不重複是最常用的一個特點，可用來排重，如投票系統，一個人只能給一篇文章投一票，就可以用set集合來記錄當前文章投過票的人員資訊。同時set集合也可以做交併差集的計算（如給使用者定向推送文章，獲取多個使用者的共同愛好，同時批量給多個使用者推送）。
• zset：有分數機制，可排序，可以用在需要排序的地方，如購物車商品的加入時間排序，投票排行榜的排序等。
• list：可用來實現佇列，可以用在紅包上面等。

當然這些資料結構應用的場景不止這麼多，可以根據自己專案中實際實用情況調整。

這些都介紹完了，下面我們一起看看其在投票排行榜、紅包上的應用是怎麼做的吧。

文章投票

文章投票主要包含的幾個功能有以下幾種。

• 釋出文章
• 投票
• 展示投票資訊

釋出文章

//準備的常量資訊、Jedis連線池、發表的文章集合
private static JedisPool JEDIS_POOL = new JedisPool("host", 6379);
private final static String ARTICLE_ID = "article:id:incr";
private final static String ARTICLE_PREFIX = "article:";
private final static String ARTICLE_QUEUE = "article:queue";
private final static String ARTICLE_VOTE = "article:vote:";
public static List<Long> artiles = new ArrayList<>();

釋出文章的程式碼：

// 發表文章
public static void publish(Map<String, String> article) {
    Jedis resource = JEDIS_POOL.getResource();
    try {
        //自增生成ID(使用str)
        Long id = resource.incr(ARTICLE_ID);
        artiles.add(id);
        article.put("id", id.toString());
        article.put("viewCount", "0");//訪問量
        //儲存文章資訊(使用str)
        resource.hmset(ARTICLE_PREFIX + id, article);
        //將文章加入排行榜中(使用zset)
        resource.zadd(ARTICLE_QUEUE, 0D, ARTICLE_PREFIX + id);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        resource.close();
    }
}

• 通過redis字串型別實現ID的自增長操作，incr方法執行後會將當前自增的ID值返回，因為redis是單執行緒的，所以這個ID的自增即使在高併發、分散式系統也是安全可靠的。
• 儲存文章資訊，採用redis的hash型別儲存，因為文章本身有一個訪問量的屬性，每次被訪問就會做累加，可以使用hincrby命令直接實現。（如果是序列化成JSON，就需要查出來，反序列化成物件，對訪問量累加，再插入，會有兩次連線redis操作和反序列化過程，相對於hash結構，效能和效率都是遜色的）
• 文章建立後，會將其放在zset中，預設分數是0，每次投票對分數做累加操作

投票

//投票，一篇文章一個人只能投票一次
public static void vote(Long articleId, Long userId) {
    Jedis resource = JEDIS_POOL.getResource();
    try {
        //檢查當前使用者是否已經投過票(使用set)
        Long addResult = resource.sadd(ARTICLE_VOTE + articleId, userId.toString());
        if (addResult == 0) {
            System.out.println("此使用者已為此文章投過票，請勿重複投票！");
            return;
        }
        resource.zincrby(ARTICLE_QUEUE, 1D, ARTICLE_PREFIX + articleId);
        System.out.println(String.format("投票成功，使用者：【%s】,文章：【%s】", userId, articleId));
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        resource.close();
    }
}

• 一個人不能重複給一篇文章投票，那麼就針對每篇文章建立一個set集合，每次投票後，將使用者ID放到對應的set集合中，如果新增成功，累加一票，如果新增失敗，表示已經投過票。
• 使用set集合的zincrby命令做累加一票的操作。

獲取排行榜資訊

將投票的排行榜資訊展示出來。

//獲取排行榜資訊
public static void rank() {
    Jedis resource = JEDIS_POOL.getResource();
    try {
        //獲取排行榜
        Set<Tuple> tuples = resource.zrevrangeWithScores(ARTICLE_QUEUE, 0L, -1L);
        for (Tuple tuple : tuples) {
            System.out.println("文章編號：" + tuple.getElement() + ",文章分數：" + tuple.getScore());
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        resource.close();
    }
}

zset的預設排序是正序排列，按照分數從低到高，但是這裡需要看排行榜，就需要使用倒序排列。使用zrevrange命令，同時將具體得分資訊獲取。

模擬釋出和投票過程

模擬釋出文章，然後模擬100個使用者投出500票，包括重複投票，最後將排行榜資訊輸出。

public static void main(String[] args) {
    //建立文章(建立10篇文章，id：1~10)
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        Map<String, String> article = new HashMap<>();
        article.put("title", "文章標題");
        article.put("content", "文章內容");
        publish(article);
    }
    //投票(隨機100個使用者，總共投500票)
    for (long i = 0; i < 500; i++) {
        vote(artiles.get(new Random().nextInt(10)), (long) new Random().nextInt(100));
    }
    //獲取排行榜
    rank();
}

到這裡一個簡易的投票和排行榜實現過程就結束啦。其中使用到了四種資料型別，分別是set、zset、字串和hash，每種資料型別各司其職，都發揮了自己的優勢。

紅包

看了投票排行榜的套路，紅包也是類似的，選擇合適的資料結構做合適的事。這裡設計的發紅包邏輯簡單一點，就兩個功能點，分別是發紅包和搶紅包。

發紅包

//準備的常量資訊、Jedis連線池
private static JedisPool JEDIS_POOL = new JedisPool("host", 6379);
private static final String RED_PACKET_LIST = "redpacket:list";
private static final String RED_PACKET_USER = "redpacket:user";
private static final String RED_PACKET_QUEUE = "redpacket:queue";

發紅包實現過程：

//發紅包
public static void publish(Integer money) {
    try (Jedis resource = JEDIS_POOL.getResource()) {
        //模擬紅包分配(使用list)
        resource.lpush(RED_PACKET_LIST, 0.13 * money + "",
                0.30 * money + "", 0.23 * money + "", 0.15 * money + "", 0.19 * money + "");
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

搶紅包

//搶紅包
public static void rob(Long userId) {
    try (Jedis resource = JEDIS_POOL.getResource()) {
        //判斷使用者是否已經搶過紅包(使用set)
        Long result = resource.sadd(RED_PACKET_USER, userId.toString());
        if (result == 0) {
            System.out.println("使用者【" + userId + "】已經搶過紅包！");
            return;
        }
        String redpacket = resource.rpop(RED_PACKET_LIST);
        if (StringUtils.isBlank(redpacket)) {
            System.out.println("紅包已經搶完！");
            return;
        }
        System.out.println("恭喜使用者【" + userId + "】搶到紅包，金額：【" + redpacket + "元】");
        //記錄搶紅包的順序
        resource.zadd(RED_PACKET_QUEUE, (double) System.currentTimeMillis(), userId.toString());
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

搶紅包之前的雙重判斷，是否已經搶過、紅包是否已經搶完。當搶到紅包後，將紅包和使用者資訊儲存到zset集合中。用時間戳作為分數，用來記錄搶到紅包的先後順序。當然這裡可以使用list佇列來記錄，效果是一樣的。

模擬發紅包和搶紅包過程

public static void main(String[] args) {
    //發紅包
    publish(100);
    //搶紅包(10個使用者搶紅包)
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
         new Thread(() -> rob((long) new Random().nextInt(10)));
    }
}

這裡就發一個紅包，分為5個小紅包，模擬10個使用者去搶，使用多個執行緒來模擬多個使用者。

搶紅包整個實現邏輯使用到3種資料型別，分別是zset、list、set。

上面的兩個示例將5種基本型別都囊括在內了，不同的資料型別根據儲存資料結構、儲存特性的不同，被用來儲存不同的資料。其實不管用在什麼場景下，整體思路是不變的，那就是用合適的資料型別儲存對應的資料。

除了上面的兩個示例，其實還有很多種，比如說購物車，未登陸狀態下加入購物車，登陸後如何將購物車合併到使用者下原有的購物車中，購物車內商品加入的順序，每個商品加入的個數，商品的屬性資訊，購物車有效時間等等。

Source Code

碼雲（gitee）：https://gitee.com/itcrud/itcrud-note/tree/master/itcrud-redis

兩個示例分別在com.itcrud.redis.repacket和com.itcrud.redis.vote兩個包中！！！