redis入门知识第7篇-set数据类型的基本操作

1. 概述

假设我们存在这样的需求:我们需要存储大量的数据,且需要在查询上要求更高的效率。似乎前面提到的数据类型已不满足我们现有的需求,在本篇文章中,我们引入一个全新的概念:set数据类型。与hash存储结构类似,但是仅存储键,不存储值(nil),并且不重复存储。

本篇是该系列文章的第七篇,你可以通过以下链接阅读之前的内容

01-redis入门知识第1篇-redis简介

02-redis入门知识第2篇-redis的安装与测试

03-redis入门知识第3篇-redis的基本操作与数据类型

04-redis入门知识第4篇-redis中的string数据类型与基本的数据存取操作

05-redis入门知识第5篇-hash数据类型与基本操作

06-redis入门知识第6篇-list 类型以及基本操作

2. set类型数据的基本操作

2.1. 操作指令

  • 添加数据
sadd key member1 [member2]
  • 获取全部数据
smembers key
  • 删除数据
srem key member1 [member2]
  • 获取集合数据总数
scard key
  • 判断集合中是否包含指定数据
sismember key member

2.2. 需求案例:访问统计

公司旗下新的网站做推广,统计网站的 PV(访问量),UV(独立访客),IP(独立 IP)

PV:网站被访问次数,可通过刷新界面提交访问量

UV:网站被不同用户访问的次数,可通过 cookie 统计访问量,相同用户切换 IP 地址,UV 不变

IP:网站被不同 IP 地址访问的总次数,可通过 IP 地址统计访问量,相同 IP 不同用户访问,IP 不变

解决方案

  • 利用 set 集合对数据去重特征,记录各种访问数据
  • 利用 string 类型数据,利用 incr 统计日访问量
  • 建立 set 模型,记录不同 cookie 数量(UV)
  • 建立 set 模型,记录不同 IP 数量(IP)

如记录不同的 IP,示例指令如下:

sadd ips 1.2.3.4
sadd ips 2.3.4.5
sadd ips 2.3.4.5

虽然我们记录了 3 次 IP 地址,但有两次 IP 地址是一样的,所以一共有两个 IP,使用scard ips指令可以看到以下结果

(integer) 2

3. set类型数据的随机数据操作

3.1. 操作指令

  • 随机获取集合中指定数量的数据
srandmember key [count]
  • 随机获取集合中的指定数量的数据 并 将该数据迁移出集合
spop key [count]

3.2. 需求案例:热门推荐

假设我们现在有这样的需求:每位用户首次使用新闻APP时,会推荐三项的爱好内容。但是后期为了增加用户的活跃度、兴趣点,必须让用户对其他信息类别逐渐产生兴趣,增加客户存留度,如何实现?

解决方案

  • 系统分析出各个分类的最新热点信息条目并组织成 set 集合
  • 随机挑选部分信息
  • 配合用户关注信息分类中的热点信息组织成展示的全信息集合

通过 redis 的随机特性,我们可以将 redis 应用于随机类信息的检索,例如点歌单推荐,热点信息推荐,热卖旅游路线,应用 APP 推荐,大 V 推荐等等。

4. set类型数据的数据对比(交、并、差)操作

4.1. 操作指令

在redis中,我们可以使用以下操作指令进行集合操作

  • 求集合的交、并、差集
# 求交叉的数据
sinter key1 [key2...]
# 求合并的数据
sunion key1 [key2...]
# 求相差的数据,有方向性,用key1的集合  减去key1与key2的并集,得到的结果就是差集
sdiff key1 [key2...]
  • 求集合的交、并、差,并存储到指定的集合中
sinterstore desination key1 [key2...]
sunionstore desination key1 [key2...]
sdiffstore desination key1 [key2...]

示例: 将 u1 与 u2 的交集存到 u3

sinterstore u3 u1 u2
  • 将指定数据从原始数据集合中移动到目标集合
smove source destination member

示例: 将 u2 的 w1 移到 u1

smove u2 u1 w1

4.2. 需求案例:好友推荐

假设我们有如下需求

社交APP为了促进用户之间的交流,需要让每位用户拥有大量的好友,如何快速为用户积累更多的好友?

社区APP为了增加用户热度,提高用户存留性,需要用户在关注更多的人,以此获得更多的信息或热门话题,如何提高用户关注他人的总量?

外卖APP为了提升成单量,必须帮助用户挖掘美食需求,如何推荐用户最适合自己的美食?

4.3. 解决方案

对用户同类的信息进行关联搜索,二度关联搜索,深度关联搜索,示例如下:

  • 显示共同关注(一度检索)
  • 显示共同好友(一度检索)
  • 由用户 A 出发,获取到好友用户 B 的好友信息列表(一度检索)
  • 由用户 A 出发,获取到好友用户 B 的购物清单列表(二度检索)
  • 由用户 A 出发,获取到好友用户 B 的游戏充值列表(二度检索)

5. 综合案例:使用 redis 实现鉴权校验

5.1. 注意事项

对于 set 数据类型,我们要注意以下事项:

  • set 不允许数据重复,如果添加的数据在 set 中已经存在,将只保留一份
  • set 虽然与 hash 的存储结构相似,但是无法使用 hash 中存储值的空间

5.2. 需求案例

集团公司共有 12000 名员工,内部 OA 系统具有 700 多个角色,3000 多个业务操作,每位员工有一个或者多个角色,如何快速进行业务操作的权限校验?

5.3. 解决方案

  • 依赖 set 集合数据不重复的特征,依赖 set 集合 hash 存储结构特征完成数据过滤与快速查询 特征
  • 根据用户 id 获取用户所有的角色
  • 根据用户所有角色获取用户所有 操作权限 放入 set 集合
  • 根据用户所有角色获取用户所有 数据权限 放入 set 集合

操作过程如下示例:

# 给001角色添加2个权限:getall、getById
sadd rid:001 getall
sadd rid:001 getById

# 给002角色添加3个权限:getCount、getall、insert
sadd rid:002 getCount
sadd rid:002 getall
sadd rid:002 insert

# 将两个角色所有权限的交集保存给 007 用户
sunionstore uid:007 rid:001 rid:002

# 这时候查询 007 用户的权限列表
smembers uid:007

可以看到用户 007 具有已经包含和 001 角色和 002 角色的所有权限,如下:

1) "getCount"
2) "insert"
3) "getall"
4) "getById"

当然,除了查询处用户 007 的所有权限,我们还能检验 007 是否具有具体某个权限,如下指令

sismember uid:007 insert

这是返回结果如下

(integer) 1

可以看到 uid:007 这个集合包含 insert 这个元素,可以证明 007 这个用户具有 insert 权限

5.4. 校验工作:redis 提供基础的数据还是提供最终的校验结果?

根据上面的权限校验示例,我们可以通过上面两种方式检验用户是否具有某个权限。

  • 第一种:先拿数据再到业务逻辑进行校验
  • 第二种:是直接把业务校验的工作直接融合到数据查询里来了,可以说是直接取校验结果

我们可以根据实际需求选择第一种还是第二种,但是在大型的模块化应用中,更鼓励大家使用 第一种方法,以达到 数据读取 与 业务逻辑 的分离。

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