Redis，常见存储类型以及在业务中如何选择

redis 存储常见类型

1. 字符串（Strings）

Redis中的字符串是一个基本的数据类型，用于存储和检索字符串值。

• 用例：适合存储文本或数字，例如用户的姓名、电子邮件地址或者页面计数器。字符串类型也可以存储二进制数据，因此可以用来保存图片或序列化的对象。

• 优势：操作简单，能够进行原子操作，如递增（INCR）。

  // 保存字符串
  let _: () = conn.set("username", "alice").await.unwrap();
  
  // 获取字符串
  let username: String = conn.get("username").await.unwrap();

2. 列表（Lists）

Redis列表是字符串的集合，按插入顺序排序。

• 用例：适合用于实现消息队列、活动日志、最近访问的项目列表等。列表支持在两端添加或移除元素，可以作为栈或队列使用。

• 优势：提供快速的插入和删除操作。可以用作先进先出（FIFO）队列或后进先出（LIFO）堆栈。

  // 向列表头部添加元素
  let _: () = conn.lpush("events", "login").await.unwrap();
  let _: () = conn.lpush("events", "logout").await.unwrap();
  
  // 获取列表元素
  let events: Vec<String> = conn.lrange("events", 0, -1).await.unwrap();

3. 集合（Sets）

集合是唯一字符串的无序集合。

• 用例：用于存储没有特定顺序的唯一元素，例如标签、访问的IP地址或者社交网络中的好友列表。

• 优势：能够快速地添加、删除和检查元素的存在，还可以执行集合间的操作，如并集、交集和差集。

  // 向集合添加元素
  let _: () = conn.sadd("tags", "redis").await.unwrap();
  let _: () = conn.sadd("tags", "database").await.unwrap();
  
  // 获取所有集合成员
  let tags: Vec<String> = conn.smembers("tags").await.unwrap();

4. 有序集合（Sorted Sets）

有序集合类似于集合，但每个成员都有一个与之关联的分数。

• 用例：适合用于需要按分数排序的数据，如排行榜、优先队列或存储具有排序权重的数据。

• 优势：除了集合的基本操作外，还可以根据分数或字典顺序检索元素，以及获取特定范围内的元素。

  // 向有序集合添加元素
  let _: () = conn.zadd("leaderboard", "alice", 100).await.unwrap();
  let _: () = conn.zadd("leaderboard", "bob", 200).await.unwrap();
  
  // 获取有序集合元素
  let leaderboard: Vec<(String, f64)> = conn.zrange_withscores("leaderboard", 0, -1).await.unwrap();

5. 散列（Hashes）

散列是键值对的集合，类似于编程语言中的字典或对象。

• 用例：用于存储对象或多个相关数据点，如用户的多个属性（姓名、年龄、电子邮件等）。

• 优势：可以一次性读取或写入多个字段，对于表示对象或聚合多个数据点非常有效。

  // 向散列添加键值对
  let _: () = conn.hset("user:100", email", "[alice@example.com]()").await.unwrap();
  // 获取散列的所有键值对
  let user_info: HashMap<String, String> =conn.hgetall("user:100").await.unwrap();

6. 位图（Bitmaps）

位图是一个以比特为单位的数组，每个比特位可以独立设置或查询。

• 用例：适合于需要标记存在或不存在的场景，如用户的签到情况、特定功能的开启关闭状态。

• 优势：空间效率极高，适合于处理大量的布尔值。

  // 在位图中设置位
  let _: () = conn.setbit("features", 0, true).await.unwrap();  // 启用功能0
  
  // 从位图获取位值
  let feature_enabled: bool = conn.getbit("features", 0).await.unwrap();

7. 超级日志（HyperLogLogs）

HyperLogLog是一种概率数据结构，用于高效地估计集合的基数（不同元素的数量）。

• 用例：适用于需要估计大量数据的唯一元素数量的场景，如网站的独立访客数。

• 优势：相对于传统的计数方法，HyperLogLog在内存使用上非常高效，特别是在处理大数据集时。

  // 向HyperLogLog添加元素
  let _: () = conn.pfadd("pageviews", "user1").await.unwrap();
  let _: () = conn.pfadd("pageviews", "user2").await.unwrap();
  
  // 获取近似基数
  let unique_pageviews: i64 = conn.pfcount("pageviews").await.unwrap();

后端业务中选择合适的 Redis 数据类型以获得最佳的保存和查找效率，关键在于理解你的数据结构和使用场景。以下是一些常见的后端场景及推荐的 Redis 数据类型：

类型选择

1. 用户会话（User Sessions）

• 推荐类型：散列（Hash）

• 原因：散列可以存储用户会话对象的多个属性（如用户ID、令牌、最后访问时间等），并允许单独更新或检索特定字段。

  let _: () = conn.hset("session:userid", "token", "abc123").await.unwrap();
  let _: () = conn.hset("session:userid", "last_access", "2023-01-01").await.unwrap();

2. 实时消息或事件队列（Real-time Messaging or Event Queuing）

• 推荐类型：列表（List）

• 原因：列表提供先进先出队列的特性，适合实时消息传递或任务队列。

  let _: () = conn.rpush("events_queue", "event1").await.unwrap();
  let event: String = conn.lpop("events_queue").await.unwrap();

3. 访问计数器或频率限制（Access Counters or Rate Limiting）

• 推荐类型：字符串（String）

• 原因：字符串类型支持原子递增操作，适合用作计数器。

  let _: () = conn.incr("page_view_count", 1).await.unwrap();
  let count: i64 = conn.get("page_view_count").await.unwrap();

4. 排行榜或分数排序（Leaderboards or Score Sorting）

• 推荐类型：有序集合（Sorted Set）

• 原因：有序集合根据分数自动排序，适合于排行榜等需要排序的数据。

• Rust 示例：

  let _: () = conn.zadd("leaderboard", "user123", 2500).await.unwrap();
  let leaderboard: Vec<(String, f64)> = conn.zrange_withscores("leaderboard", 0, -1).await.unwrap();

5. 唯一值集合（如标签或分类）（Unique Value Collections like Tags or Categories）

• 推荐类型：集合（Set）

• 原因：集合提供唯一值存储，适合于需要去重的场景。

• Rust 示例：

  let _: () = conn.sadd("tags", "redis").await.unwrap();
  let tags: Vec<String> = conn.smembers("tags").await.unwrap();

6. 多属性对象存储（Multi-attribute Object Storage）

• 推荐类型：散列（Hash）

• 原因：散列能够存储对象的多个字段，且可以独立地获取或更新这些字段。

  let _: () = conn.hset("user:100", "name", "Alice").await.unwrap();
  let user: HashMap<String, String> = conn.hgetall("user:100").await.unwrap();

7. 功能标记或切换（Feature Flags or Toggles）

• 推荐类型：位图（Bitmap）

• 原因：位图适合存储布尔值，如功能的开启/关闭状态。

• Rust 示例：

  let _: () = conn.setbit("features", 1, true).await.unwrap();
  let feature_on: bool = conn.getbit("features", 1).await.unwrap();

选择合适的类型取决于你的具体需求。如果你的数据结构简单（比如单个的键值对），字符串可能就足够了。对于更复杂的数据结构，如用户资料或会话信息，散列可能更合适。如果你的应用涉及到排行榜或者需要排序的数据，