Redis 基本操作（增删改查）

• 插入（增）操作
  • 字符串（String）类型插入：在 Redis 中，使用SET命令插入一个字符串类型的键值对。例如，SET user:name "John"，这里user:name是键，"John"是值。它可以用来存储用户的姓名、配置信息等简单的文本数据。
  • 哈希（Hash）类型插入：哈希类型适合存储对象。例如，存储一个用户对象的信息，可以使用HSET命令。HSET user:1 name "Alice" age 25 email "alice@example.com"，这表示在user:1这个键对应的哈希中，设置name字段为"Alice"，age字段为25，email字段为alice@example.com。
  • 列表（List）类型插入：列表类型用于存储有序的元素序列。使用LPUSH或RPUSH命令插入元素。LPUSH mylist "apple" "banana"表示向左（头部）插入元素"apple"和"banana"到mylist列表中，RPUSH则是向右（尾部）插入。
  • 集合（Set）类型插入：集合用于存储无序的、不重复的元素。SADD myset "a" "b" "c"将元素"a"、"b"和"c"添加到myset集合中。
  • 有序集合（Sorted Set）类型插入：有序集合不仅存储元素，还存储元素的分数（用于排序）。ZADD myzset 1 "element1" 2 "element2"将"element1"和"element2"添加到myzset有序集合中，分数分别为1和2。
• 查询操作
  • 字符串（String）类型查询：使用GET命令查询字符串类型的值。例如，GET user:name会返回之前设置的"John"。
  • 哈希（Hash）类型查询：HGET用于获取哈希中的一个字段的值，如HGET user:1 name返回"Alice"。HGETALL则返回哈希中的所有字段和值，例如HGETALL user:1会返回{name: "Alice", age: 25, email: "alice@example.com"}（以伪代码形式展示返回格式）。
  • 列表（List）类型查询：LRANGE命令用于获取列表中的元素范围。例如，LRANGE mylist 0 -1会返回整个mylist列表的所有元素。LLEN可以查询列表的长度。
  • 集合（Set）类型查询：SMEMBERS返回集合中的所有元素，如SMEMBERS myset返回{"a", "b", "c"}。SISMEMBER用于判断一个元素是否在集合中，如SISMEMBER myset "a"返回1（表示存在）。
  • 有序集合（Sorted Set）类型查询：ZRANGE按分数从小到大的顺序返回有序集合中的元素范围，如ZRANGE myzset 0 -1返回按分数排序后的元素。ZSCORE获取一个元素的分数，如ZSCORE myzset "element1"返回1。
• 更新操作
  • 字符串（String）类型更新：再次使用SET命令即可更新字符串的值。例如，SET user:name "Bob"将之前的"John"更新为"Bob"。
  • 哈希（Hash）类型更新：使用HSET命令更新哈希中的字段值。如HSET user:1 age 26将user:1这个用户对象的年龄更新为26。
  • 列表（List）类型更新：可以使用LSET命令更新列表中的元素。例如，LSET mylist 0 "new_apple"将mylist列表头部的"apple"更新为"new_apple"（前提是列表长度足够）。
  • 集合（Set）类型更新：集合本身无序且元素不重复，更新操作主要是添加新元素（SADD）或者删除元素（SREM）来间接更新集合的内容。
  • 有序集合（Sorted Set）类型更新：可以使用ZADD重新添加元素来更新其分数，或者使用ZINCRBY来增加元素的分数，如ZINCRBY myzset 1 "element1"将"element1"的分数增加1。
• 删除操作
  • 字符串（String）类型删除：使用DEL命令删除字符串类型的键值对。例如，DEL user:name将删除user:name这个键及其对应的值。
  • 哈希（Hash）类型删除：HDEL用于删除哈希中的一个或多个字段。如HDEL user:1 email删除user:1这个用户对象的email字段。也可以使用DEL删除整个哈希键。
  • 列表（List）类型删除：LPOP和RPOP分别从列表的头部和尾部删除一个元素。例如，LPOP mylist删除mylist列表头部的元素。LREM可以根据元素的值删除指定数量的元素。
  • 集合（Set）类型删除：SREM用于删除集合中的一个或多个元素。例如，SREM myset "a"从myset集合中删除元素"a"。
  • 有序集合（Sorted Set）类型删除：ZREM用于删除有序集合中的一个或多个元素。如ZREM myzset "element1"删除myzset中的"element1"元素。

复杂查询案例分析

• 案例一：用户登录系统中的 Redis 应用
  • 场景描述：在一个用户登录系统中，需要存储用户的登录状态、最近登录时间、权限信息等。同时，为了实现用户的单点登录（一个用户只能在一个设备上登录），需要对用户的登录设备进行管理。
  • 数据结构选择与操作
    • 存储用户登录状态和最近登录时间：可以使用字符串类型来存储用户的登录状态（SET user:1:login_status "logged_in"）和最近登录时间（SET user:1:last_login_time "2024-01-01 12:00:00"）。
    • 存储用户权限信息：哈希类型适合存储用户权限信息。例如，HSET user:1:permissions read true write false admin false表示用户1有读取权限，没有写入和管理员权限。
    • 实现单点登录管理：使用集合类型存储登录的用户设备。当用户在新设备登录时，首先检查集合中是否已经存在该用户的登录设备记录。如果存在，说明该用户在其他设备上已经登录，可能需要采取相应的措施（如强制下线旧设备）。可以使用SADD user:1:login_devices "device_id_1"来添加登录设备，使用SISMEMBER user:1:login_devices "device_id_1"来检查设备是否已经登录。
  • 复杂查询示例
    • 查询用户的所有权限信息：使用HGETALL user:1:permissions来获取用户1的所有权限信息。
    • 检查用户是否在特定设备上登录并且具有写入权限：首先使用SISMEMBER user:1:login_devices "device_id_1"检查用户是否在device_id_1设备上登录，然后使用HGET user:1:permissions write检查是否具有写入权限。
• 案例二：电商系统中的商品推荐和购物车管理
  • 场景描述：在电商系统中，需要根据用户的浏览历史和购买历史推荐商品，同时管理用户的购物车。
  • 数据结构选择与操作
    • 存储用户浏览历史和购买历史：对于用户的浏览历史，可以使用列表类型存储。每次用户浏览一个商品，使用LPUSH user:1:browse_history product_id_1将商品 ID 添加到用户1的浏览历史列表头部。对于购买历史，同样可以使用列表类型，如LPUSH user:1:purchase_history product_id_2。
    • 商品推荐计算（简单示例）：根据用户的浏览历史和购买历史，可以通过统计商品出现的频率来进行推荐。可以定期（如每天晚上）对数据进行处理，将浏览历史和购买历史合并到一个列表中，然后使用 Redis 的SORT命令或者在应用层进行统计分析，找出出现频率较高的商品作为推荐商品。
    • 购物车管理：使用哈希类型来管理购物车。例如，HSET user:1:cart product_id_3 quantity 2表示用户1的购物车中有2个product_id_3商品。
  • 复杂查询示例
    • 查询用户购物车中的商品数量和总价（假设已知商品价格）：首先使用HGETALL user:1:cart获取购物车中的所有商品信息，然后根据商品 ID 查询商品价格（可以从数据库或者其他存储中获取），计算出总价和商品数量。
    • 根据用户浏览历史和购买历史推荐前 3 个商品：首先将浏览历史和购买历史合并到一个列表（假设为user:1:history），然后可以使用类似于以下的方式（以伪代码形式）进行统计推荐：

      from collections import Counter
      # 获取用户历史记录（假设已经合并）
      history_list = redis_client.lrange("user:1:history", 0, -1)
      # 统计商品出现的频率
      product_count = Counter(history_list)
      # 获取出现频率最高的3个商品
      top_3_products = product_count.most_common(3)

• 案例三：社交网络系统中的关系管理和动态推送
  • 场景描述：在社交网络系统中，需要管理用户之间的好友关系、用户发布的动态以及根据好友关系进行动态推送。
  • 数据结构选择与操作
    • 存储好友关系：使用集合类型来存储用户的好友关系。例如，SADD user:1:friends user:2 user:3表示用户1的好友是用户2和用户3。
    • 存储用户动态：可以使用列表类型存储用户发布的动态。例如，LPUSH user:1:posts "I just had a great day!"表示用户1发布了一条动态。
    • 动态推送计算（简单示例）：当用户发布一条动态时，需要将这条动态推送给该用户的所有好友。可以遍历该用户的好友集合，将动态 ID（可以是动态在列表中的索引或者其他唯一标识）添加到每个好友的动态推送列表中。
  • 复杂查询示例
    • 查询用户的好友数量和好友列表：使用SCARD user:1:friends查询用户1的好友数量，使用SMEMBERS user:1:friends查询好友列表。
    • 查询用户的最新动态和好友的最新动态：使用LRANGE user:1:posts 0 0查询用户1的最新动态。对于好友的最新动态，可以遍历好友列表，对每个好友使用类似的方法获取最新动态，然后按照时间顺序（发布动态的顺序）进行排序展示。