【Redis】Redis数据结构——Hash 哈希

哈希

  • 命令
    • hset
    • hget
    • hexists
    • hdel
    • hkeys
    • hvals
    • hgetall
    • hmget
    • hlen
    • hsetnx
    • hincrby
    • hincrbyfloat
    • 命令小结
  • 内部编码
  • 使用场景
    • 缓存⽅式对⽐

⼏乎所有的主流编程语⾔都提供了哈希(hash)类型,它们的叫法可能是哈希、字典、关联数组、映射。在 Redis 中,哈希类型是指值本⾝⼜是⼀个键值对结构,形如 key = “key”,value = { {field1, value1 }, …, {fieldN, valueN } },Redis 键值对和哈希类型⼆者的关系可以⽤图 2-15 来表⽰。

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哈希类型中的映射关系通常称为 field-value,⽤于区分 Redis 整体的键值对(key-value),注意这⾥的 value 是指 field 对应的值,不是键(key)对应的值,请注意 value 在不同上下⽂的作⽤。

命令

hset

设置 hash 中指定的字段(field)的值(value)。

语法:

hset key field value [field value …]

命令有效版本:2.0.0 之后
时间复杂度:插⼊⼀组 field 为 O(1), 插⼊ N 组 field 为 O(N)
返回值:添加的字段的个数。

hget

获取 hash 中指定字段的值。

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hexists

判断 hash 中是否有指定的字段。

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hdel

删除 hash 中指定的字段。

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hkeys

获取 hash 中的所有字段。

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hvals

获取 hash 中的所有的值。

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hgetall

获取 hash 中的所有字段以及对应的值。

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hmget

⼀次获取 hash 中多个字段的值。

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在使⽤ HGETALL 时,如果哈希元素个数⽐较多,会存在阻塞 Redis 的可能。如果开发⼈员只需要获取部分 field,可以使⽤ HMGET,如果⼀定要获取全部 field,可以尝试使⽤ HSCAN命令,该命令采⽤渐进式遍历哈希类型,HSCAN 会在后续章节介绍。

hlen

获取 hash 中的所有字段的个数。

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hsetnx

在字段不存在的情况下,设置 hash 中的字段和值。

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hincrby

将 hash 中字段对应的数值添加指定的值。

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hincrbyfloat

HINCRBY 的浮点数版本。

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命令小结

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内部编码

哈希的内部编码有两种:

  • ziplist(压缩列表):当哈希类型元素个数⼩于 hash-max-ziplist-entries 配置(默认 512 个)、同时所有值都⼩于 hash-max-ziplist-value 配置(默认 64 字节)时,Redis 会使⽤ ziplist 作为哈希的内部实现,ziplist 使⽤更加紧凑的结构实现多个元素的连续存储,所以在节省内存⽅⾯⽐hashtable 更加优秀。
  • hashtable(哈希表):当哈希类型⽆法满⾜ ziplist 的条件时,Redis 会使⽤ hashtable 作为哈希的内部实现,因为此时 ziplist 的读写效率会下降,⽽ hashtable 的读写时间复杂度为 O(1)。

使用场景

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但是需要注意的是哈希类型和关系型数据库有两点不同之处:

  • 哈希类型是稀疏的,⽽关系型数据库是完全结构化的,例如哈希类型每个键可以有不同的 field,⽽关系型数据库⼀旦添加新的列,所有⾏都要为其设置值,即使为 null,如图 2-18 所⽰。
  • 关系数据库可以做复杂的关系查询,⽽ Redis 去模拟关系型复杂查询,例如联表查询、聚合查询等基本不可能,维护成本⾼。

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缓存⽅式对⽐

  1. 原⽣字符串类型⸺使⽤字符串类型,每个属性⼀个键。

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优点:实现简单,针对个别属性变更也很灵活。
缺点:占⽤过多的键,内存占⽤量较⼤,同时⽤⼾信息在 Redis 中⽐较分散,缺少内聚性,所以这种⽅案基本没有实⽤性。

  1. 序列化字符串类型,例如 JSON 格式

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优点:针对总是以整体作为操作的信息⽐较合适,编程也简单。同时,如果序列化⽅案选择合适,内存的使⽤效率很⾼。

缺点:本⾝序列化和反序列需要⼀定开销,同时如果总是操作个别属性则⾮常不灵活。

  1. 哈希类型

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优点:简单、直观、灵活。尤其是针对信息的局部变更或者获取操作。

缺点:需要控制哈希在 ziplist 和 hashtable 两种内部编码的转换,可能会造成内存的较⼤消耗。

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