redis的使用及應用場景

1.redis的特徵

內存級別高速緩存。

k -v 鍵值對存儲。

單線程 串行化（worker）。

io模型 epoll。

二進制安全的存儲，字節的存儲（客戶端需要確定統一編碼）。

value有類型，每個類型具有本地方法。

底層是使用C寫的，實際數據的存儲結構都可以從C文件看到。

2.redis的5種常見的數據結構

這幾種數據的存儲結構，數據庫底層對於value的存儲是基於數據結構的，可以參考redis源碼進行了解（涉及到C語言）
5種常用value類型應用場景。

String 、list、hash、set、sorted set zset

3.redis的使用場景

redis

value有類型，每個類型具有本地方法

當redis中的value是數組list時，我們可以通過本地方法獲取redis中數組中下標爲x的值。

String：存儲字符串、數值、bitmap

字符串場景：session共享、uuid、VFS in mem （ 內存虛擬文件存儲系統 小文件）

數值場景：限流器、點擊率，瀏覽量統計。

bitmap場景：二進制操作。

二進制操作涉及到： AND（與）、 OR（或）、 NOT（非）、 XOR（異或）

按位與運算符（&）
參加運算的兩個數據，按二進制位進行“與”運算。
運算規則：0&0=0;  0&1=0;   1&0=0;    1&1=1;
    即：兩位同時爲“1”，結果才爲“1”，否則爲0
      
按位或運算符（|）
參加運算的兩個對象，按二進制位進行“或”運算。
運算規則：0|0=0；  0|1=1；  1|0=1；   1|1=1；
    即 ：參加運算的兩個對象只要有一個爲1，其值爲1。
    
非運算(~)
參加運算的一個數據，按二進制位進行取反
運算規則：1取0，0取1 ~1 = 0, ~0 = 1 ~(10001) = 01110

異或運算符（^）
參加運算的兩個數據，按二進制位進行“異或”運算。
運算規則：0^0=0；  0^1=1；  1^0=1；   1^1=0；
即：參加運算的兩個對象，如果兩個相應位爲“異”（值不同），則該位結果爲1，否則爲0。

用戶統計：

1. 任意時間窗 統計用戶的登錄。

   00000000000100 ，登錄爲1，未登錄爲0

   通過setbit設置是0-365天否登錄，通過bitcount可以統計一個時間段內的登記次數（一天只記錄一次）。
   

2. 計算活躍用戶，某年，某月，某天。

   日活量

   周活躍量bitop 做或運算 ，將週一至周天的活躍數據做或運算得到一個周活量的bit。

3. 類似12306 搶票，進行矩陣運算

   假設一輛高鐵從武漢到北京，途經上海、廣州。

   當一個人去買票時，說出自己的出發點，和目的地，然後再問有無座次時。這在搶票時是一個高頻操作。如何用最快的方式計算出來，這個就需要用到二進制的一些算法，可以快速運算結果，比如or或運算就可以算出剩餘坐票。

4. 權限 777 rwx 421 000 = 0 111=7

linux服務的權限 777 rwx 就是由12 個二進制位表示

list 數組

存入：有序

同向存取：棧

異向：隊列

數組 ：index

LTRIM： 保留熱數據

場景：

評論 ： 分頁，利用棧後進先出的特性，最新的評論最在上面。

hash

存儲map<k,v>類型的數據。

set

無序不重複的集合，可用於去重。

sorted set（zset）

可排序的集合，可用於排名、分頁等。

4.根據key查詢redis值的真實存儲結構

前面講了5種redis的值類型存儲，實際底層的存儲又基於數據結構實現了這五種類型的存儲。

可以通過以下命令查看值存儲的實際數據編碼結構。

object encoding key