8.Redis之hash類型

1.hash類型的基本介紹

哈希表[之前學過的所有數據結構中,最最重要的]

1.日常開發中,出場頻率非常高.

2.面試中,非常重要的考點,

Redis 自身已經是鍵值對結構了Redis 自身的鍵值對就是通過哈希的方式來組織的
把 key 這一層組織完成之后, 到了 value 這一層~~ value 的其中一種類型還可以再是哈希

哈希類型中的映射關系通常稱為 field-value，?于區分 Redis 整體的鍵值對（key-value），

注意這?的 value 是指 field 對應的值，不是鍵（key）對應的值，請注意 value 在不同上下

?的作?。

2.hash命令

2.1 hset

設置 hash 中指定的字段（field）的值（value）。

HSET key field value [field value ...]

命令有效版本：2.0.0 之后

時間復雜度：插??組 field 為 O(1), 插? N 組 field 為 O(N)

返回值：添加的字段的個數。

redis> HSET myhash field1 "Hello"

(integer) 1

redis> HGET myhash field1

"Hello"

2.2 hget?

獲取 hash 中指定字段的值。

語法：

HGET key field

命令有效版本：2.0.0 之后

時間復雜度：O(1)

返回值：字段對應的值或者 nil。

?例：

redis> HSET myhash field1 "foo"

(integer) 1

redis> HGET myhash field1

"foo"

redis> HGET myhash field2

(nil)

2.3?HEXISTS

判斷 hash 中是否有指定的字段。

HEXISTS key field

命令有效版本：2.0.0 之后

時間復雜度：O(1)

返回值：1 表?存在，0 表?不存在。

?例：

?redis> HSET myhash field1 "foo"

(integer) 1

redis> HEXISTS myhash field1

(integer) 1

redis> HEXISTS myhash field2

(integer) 0

2.4?HDEL

刪除 hash 中指定的字段。

語法：

HDEL key field [field ...]

命令有效版本：2.0.0 之后

時間復雜度：刪除?個元素為 O(1). 刪除 N 個元素為 O(N).

返回值：本次操作刪除的字段個數。

?例：

redis> HSET myhash field1 "foo"

(integer) 1

redis> HDEL myhash field1

(integer) 1

redis> HDEL myhash field2

(integer) 0

del 刪除的是 key
hdel 刪除的是 field?

2.5?HKEYS

獲取 hash 中的所有字段。

語法：

HKEYS key

命令有效版本：2.0.0 之后

時間復雜度：O(N), N 為 field 的個數.

返回值：字段列表。

?redis> HSET myhash field1 "Hello"

(integer) 1

redis> HSET myhash field2 "World"

(integer) 1

redis> HKEYS myhash

1) "field1"

2) "field2"

?2.6?HVALS

獲取 hash 中的所有的值。

語法：

HVALS key

命令有效版本：2.0.0 之后

時間復雜度：O(N), N 為 field 的個數.

返回值：所有的值。

redis> HSET myhash field1 "Hello"

(integer) 1

redis> HSET myhash field2 "World"

(integer) 1

redis> HVALS myhash

1) "Hello"

2) "World"

2.7?HGETALL

獲取 hash 中的所有字段以及對應的值。

語法：

HGETALL key

命令有效版本：2.0.0 之后

時間復雜度：O(N), N 為 field 的個數.

返回值：字段和對應的值。

redis> HSET myhash field1 "Hello"

(integer) 1

redis> HSET myhash field2 "World"

(integer) 1

redis> HGETALL myhash

1) "field1"

2) "Hello"

3) "field2"

4) "World"

2.8?HMGET

?次獲取 hash 中多個字段的值。

語法：

HMGET key field [field ...]

命令有效版本：2.0.0 之后

時間復雜度：只查詢?個元素為 O(1), 查詢多個元素為 O(N), N 為查詢元素個數.

返回值：字段對應的值或者 nil。

?例：

redis> HSET myhash field1 "Hello"

(integer) 1

redis> HSET myhash field2 "World"

(integer) 1

redis> HMGET myhash field1 field2 nofield

1) "Hello"

2) "World"

3) (nil)

在使? HGETALL 時，如果哈希元素個數?較多，會存在阻塞 Redis 的可能。如果開發?員只需要獲取部分 field，可以使? HMGET，如果?定要獲取全部 field，可以嘗試使? HSCAN命令，該命令采?漸進式遍歷哈希類型。

【敲一次命令,遍歷一小部分.
再敲一次，再遍歷一小部分

時間就是可控的~~

化整為零 】

ConcurrentHashMap（線程安全的哈希表）

這個哈希表在擴容的時候,也是按照化整為零的方式進行的!!
Java 標準庫直接提供了一些線程安全的集合類
(Java 中也有"容器"這樣的術語,指的是別的了)

2.9?HLEN

獲取 hash 中的所有字段的個數。

HLEN key

命令有效版本：2.0.0 之后

時間復雜度：O(1)

返回值：字段個數。

示例?

redis> HSET myhash field1 "Hello"

(integer) 1

redis> HSET myhash field2 "World"

(integer) 1

redis> HLEN myhash

(integer) 2

2.10?HSETNX

在字段不存在的情況下，設置 hash 中的字段和值。

語法：

HSETNX key field value

命令有效版本：2.0.0 之后

時間復雜度：O(1)

返回值：1 表?設置成功，0 表?失敗。

示例：

redis> HSETNX myhash field "Hello"

(integer) 1

redis> HSETNX myhash field "World"

(integer) 0

redis> HGET myhash field

"Hello"

2.11?HINCRBY

將 hash 中字段對應的數值添加指定的值。

語法：

HINCRBY key field increment

命令有效版本：2.0.0 之后

時間復雜度：O(1)

返回值：該字段變化之后的值。

示例：

redis> HSET myhash field 5

(integer) 1

redis> HINCRBY myhash field 1

(integer) 6

redis> HINCRBY myhash field -1

(integer) 5

redis> HINCRBY myhash field -10

(integer) -5

2.12 HINCRBYFLOAT

HINCRBY 的浮點數版本。

語法：

HINCRBYFLOAT key field increment

命令有效版本：2.6.0 之后

時間復雜度：O(1)

返回值：該字段變化之后的值。

示例：

redis> HSET mykey field 10.50

(integer) 1

redis> HINCRBYFLOAT mykey field 0.1

"10.6"

redis> HINCRBYFLOAT mykey field -5

"5.6"

redis> HSET mykey field 5.0e3

(integer) 0

redis> HINCRBYFLOAT mykey field 2.0e2

"5200" ?

?3.命令小節

命令	執?效果	時間復雜度
hset key field value	設置值	O(1)
hget key field	獲取值	O(1)
hdel key field [field ...]	刪除 field	O(k), k 是 field個數
hlen key	計算 field 個數	O(1)
hgetall key	獲取所有的 field-value	O(k), k 是 field個數
hmget field [field ...]	批量獲取 field-value	O(k), k 是 field個數
hmset field value [field value ...]	批量獲取 field-value	O(k), k 是 field個數
hexists key field	判斷 field 是否存在	O(1)
hkeys key	獲取所有的 field	O(k), k 是 field個數
hvals key	獲取所有的 value	O(k), k 是 field個數
hsetnx key field value	設置值，但必須在 field 不存在時才能設置成功	O(1)
hincrby key field n	對應 field-value +n	O(1)
hincrbyfloat key field n	對應 field-value +n	O(1)
hstrlen key field	計算 value 的字符串?度	O(1)

?4.hash編碼方式

壓縮:rar, zip, gzip,7....

一些具體的壓縮算法~~

壓縮的本質,是針對數據進行重新編碼.

不同的數據,有不同的特點.結合這些特點,進行精妙的設計重新編碼之后,就能夠縮小體積~

哈希的內部編碼有兩種：

? ziplist（壓縮列表）：當哈希類型元素個數?于 hash-max-ziplist-entries 配置（默認 512 個）、同時所有值都?于 hash-max-ziplist-value 配置（默認 64 字節）時，Redis 會使? ziplist 作為哈希的內部實現，ziplist 使?更加緊湊的結構實現多個元素的連續存儲，所以在節省內存???hashtable 更加優秀。 （內部的數據結構更加精妙）

? hashtable（哈希表）：當哈希類型?法滿? ziplist 的條件時，Redis 會使? hashtable 作為哈希的內部實現，因為此時 ziplist 的讀寫效率會下降，? hashtable 的讀寫時間復雜度為 O(1)。

ziplist 也是同理~~
內部的數據結構也是精心設計的~~
【目的節省內存空間.】
表示一個普通的hash表,可能會浪費一定的空間~~(hash 首先是一個數組~~,數組上有些位置有元素,有些沒有元素)
ziplist 付出的代價,進行讀寫元素,速度是比較慢的,如果元素個數少,慢的并不明顯, 如果元素個數太多了,慢就會雪上加霜,
如果，
1.哈希中的元素個數比較少,使用 ziplist 表示.元素個數比較多,使用 hashtable 來表示

2.每個 value 的值長度都比較短,使用 ziplist 表示.如果某個 value 的長度太長了,也會轉換成 hashtable

hash-max-ziplist-entries 配置(默認 512 個)
hash-max-ziplist-value 配置(默認 64 字節)
這個配置項就是可以寫到 redis.conf 文件中的~~?

5.hash的應用?

5.1 作為緩存

string 也是可以作為緩存使用的.

存儲結構化的數據（類似于數據庫表這樣的結構~~）,使用 hash 類型更合適一些~~

上述場景使用 string 類型也能做到,
就需要使用到 json 這樣的數據格式

如果使用 string(ison)的格式來表示 Userlnfo萬一只想獲取其中的某個 field, 或者修改某個 field ~~就需要把整個 json 都讀出來, 解析成對象,操作 field,再重寫轉成 json 字符串,再寫回去~~
如果使用 hash 的方式來表示 Userlnfo,就可以使用 field 表示對象的每個屬性(數據表的每個列)此時就可以非常方便的修改/獲取任何一個屬性的值了~~
使用 hash 的方式,確實讀寫 field 更直觀高效,但是付出的是空間的代價~~需要控制哈希在 ziplist 和hashtable 兩種內部編碼的轉換，可能會造成內存的較大消耗。

高內聚

把有關聯的東西放在一起,最好能放在指定的地方~~

耦合?

兩個模塊/代碼之間的關聯關系,關聯關系越大,越容易相互影響認為是耦合越大~~
追求的是"低耦合，避免"牽一發動全身"這邊一改出 bug,影響到了其他的地方

哈希類型和關系型數據庫有兩點不同之處：

? 哈希類型是稀疏的，而關系型數據庫是完全結構化的，例如哈希類型每個鍵可以有不同的 field，而關系型數據庫?旦添加新的列，所有?都要為其設置值，即使為 null【稀疏更加節省空間】

? 關系數據庫可以做復雜的關系查詢，? Redis 去模擬關系型復雜查詢，例如聯表查詢、聚合查詢等基本不可能，維護成本?。