第一节: Redis之String类型和Hash类型的介绍和案例应用

一. String类型基础

1.类型介绍

　　典型的Key-Value集合，如果要存实体，需要序列化成字符串，获取的时候需要反序列化一下。

2. 指令Api说明

3.常用Api说明

(1).StringSet：写入数据,如果数据已经存在,则覆盖;可以一次性存入1个key-value,也可以一次性存入多个Key-value集合，并且可以设置其过期时间。

(2).StringGet：读取数据,可以一次性读取一个key的value，也可以一次性读取多个key对应的value的集合。

(3).StringAppend：在原有值的基础上进行拼接追加.

(4).StringLength：获取值的长度

(5).StringIncrement：数值自增n,返回自增后的值

(6).StringDecrement：数值自减n,返回自减后的值

3.通用Api操作

(1).Execute("FLUSHDB")：删除所有数据，类似SqlServer的truncate

(2).KeyDelete：根据key删除数据，可以删除单个key，也可以删除多个key

(3).KeyExists：判断key是否存在，也可以单个key或者多个key

(4).KeyRename：重命名key

(5).KeyExpire：设置对应key的的过期时间

常用string类型Api代码：

             //1. 最简单的key-value的添加,如果该key已存在,则执行的是附加操作
             //可以设置过期时间哦
             bool a1 = db.StringSet("", "keen");

             //2. 根据key获取值
             string data1 = db.StringGet("");

             //3. 在原有的value上进行追加
             //在原有值的基础上追加，返回值是最终字符串的长度,如果没有这个key,则当做一个新的key进行添加
             long data2 = db.StringAppend("", "Marren");

             //4. 获取值的长度
             long data3 = db.StringLength("");

             //5. 数值自增/减，返回自增、自减后的值
             db.StringSet("", );
             //自增2，可以自增负值
             var data4 = db.StringIncrement("", );
             //自减5
             var data5 = db.StringDecrement("", );

             //6. 插入实体和读取实体 (需要序列化和反序列化)
             //由于序列化的原因，肯定不如存到Hash里速度快
             UserInfor userInfor = new UserInfor()
             {
                 userName = "ypf",
                 userPwd = "",
                 userAge =
             };
             db.StringSet("userInfor_101", JsonConvert.SerializeObject(userInfor));
             UserInfor data6 = JsonConvert.DeserializeObject<UserInfor>(db.StringGet("userInfor_101"));

             //7. 一次性添加多个key-value集合
             Dictionary<string, string> dic = new Dictionary<string, string>();
             dic.Add("", Guid.NewGuid().ToString("N"));
             dic.Add("", Guid.NewGuid().ToString("N"));
             dic.Add("", Guid.NewGuid().ToString("N"));
             dic.Add("", Guid.NewGuid().ToString("N"));
             dic.Add("", Guid.NewGuid().ToString("N"));
             dic.Add("", Guid.NewGuid().ToString("N"));
             var keyValues = dic.Select(p => new KeyValuePair<RedisKey, RedisValue>(p.Key, p.Value)).ToArray();
             bool data7 = db.StringSet(keyValues);

             //8.获取多个key的 value值集合
             string[] keys = { "", "", "" };
             RedisKey[] redisKeys = keys.Select(u => (RedisKey)u).ToArray();
             //此处如果是别的复杂类型要借助JsonConvert进行转换
             List<string> data8 = db.StringGet(redisKeys).Select(u => u.ToString()).ToList();

通用Api代码：

             //1. 删除所有数据
             db.Execute("FLUSHDB");

             //2. 删除单个key
             bool d1 = db.KeyDelete("");  //删除成功，返回true
             bool d2 = db.KeyDelete("ffff"); //删除不存在的数据，返回false

             //3. 删除多个key
             string[] arry = { "", "", "" };
             RedisKey[] keys = arry.Select(u => (RedisKey)u).ToArray();
             long d3 = db.KeyDelete(keys);     //返回的是删除成功的个数  

             //4. 判断key是否存在(不推荐使用，会有并发问题)
             bool d4 = db.KeyExists("");
             bool d5 = db.KeyExists("");

             //5. 重命名key
             bool d6 = db.KeyRename("", "");

             //6. 设置key的过期时间(1分钟后自动销毁)
             bool d7 = db.KeyExpire("", DateTime.Now.AddMinutes());

二. String类型案例

1. 普通的Key-Value缓存

　　string类型最简单的一个应用就是Key-value缓存,value可以是简单string、int，也可以是序列化后的实体,可以替代Session进行存储，和其它缓存一样，也可以设置缓存的过期时间（常用的键设计：表名_id  ，如： UserInfor_001 ）

2. 秒杀-超卖问题

(1).背景

　　某商家拿出来100件iphone11在某天的0点以超低价开卖,势必有很多人等着购买. 简单分析一下业务逻辑：判断库存,库存>0,继续往后执行下单逻辑（比如：插入订单表、发货地址表记录等等)； 否则提示顾客“商品已经被抢光”.

　　看到这个需求,可能新手会直接操控关系型数据库，并没有采取一下措施，这样就会导致同一时间进来的顾客判断库存都>0, 购买成功的人数就>100了，也就是出现了超卖现象，对于商家而言， 我太难了！！

常用的解决方案：

A. 下单页面加Lock锁,会造成大量的客户等待卡死等现象. （注：只能锁住单进程，如果是分布式，多个IIS，需要引进分布式锁）

B. 利用乐观锁, 会造成一种现象即使该用户是前100个进来的也没有买到，不合理，不适用

C. 把下单的用户加到队列中，然后开启另外一个线程从队列中读取进行下单，下单业务执行完，再出队，下单成功/失败 利用实时通讯技术通知客户端 或者 客户端主动刷新页面进行查看结果.

（此处需要区分是出队后，接着出队，还是出队后执行完下单业务才能出下一个对呢， 还要注意如果秒杀服务是个集群，无法保证原队列的顺序，且同样存在超买超卖问题）

(2).利用Redis单线程的原理解决 

　　事先将该商品的库存初始化到Redis中,然后利用StringDecrement自减1同时返回自减后的值，如果值>=0,表示有库存然后执行后面的下单逻辑,这里利用Redis很大程度的给关系型数据库减压了（不用查询sqlserver 判断库存了）， 库存不足,直接返回库存不足。

（单体Redis好用，集群Redis不适用，如果用集群的话，可以考虑用lua脚本把查库存和减库存写到一起，这样就可以用于集群了）

代码分享：

  public static void CaseDemo1(IDatabase db)
         {
             //删除所有数据
             db.Execute("FLUSHDB");
             //事先初始化库存
             db.StringSet("order_Num", );

             List<Task> taskList = new List<Task>();
             for (int i = ; i < ; i++)   //模拟多个用户并发
             {
                 var task = Task.Run(() =>
                  {
                      try
                      {
                         //先自减,获取自减后的值
                         int order_Num = (int)db.StringDecrement("order_Num", );
                          if (order_Num >= )
                          {
                              //下面执行订单逻辑(这里不考虑业务出错的情况)
                              Task.Delay();
                              Console.WriteLine("下单成功了");
                          }
                          else
                          {
                              Console.WriteLine("商品已经被抢光了");
                          }

                      }
                      catch (Exception ex)
                      {
                          Console.WriteLine(ex.Message);
                          throw;
                      }
                  });
                 taskList.Add(task);
             }
             Task.WaitAll(taskList.ToArray());
         }

PS：关于秒杀问题，详见后面单独的章节：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第六节：秒杀业务/超买超卖的几种解决思路

3. 点击量、点赞量、访问量

(1). 背景

　　要统计一个网站的访问次数,一个ip一天只能点击一次。

(2). 解决方案

　　先判断是否存在该ip，如果不存在，以ip为key，value随意，存储到string类型中，同时利用StringIncrement对访问次数自增1。

         /// <summary>
         /// 访问量案例
         /// </summary>
         /// <returns></returns>
         public IActionResult Index()
         {
             //获取Ip,这里利用个随机数模拟ip效果
             var ip = Guid.NewGuid().ToString("N");
             if (!_redis.KeyExists(ip))
             {
                 //把该ip存进去，并且设置有效期为1天
                 _redis.StringSet(ip, "随意值", TimeSpan.FromDays());
                 //同时访问次数自增1
                 _redis.StringIncrement("fw_count", );
             }
             ViewBag.FwCount = _redis.StringGet("fw_count");
             return View();
         }

总结： 

　　String除了key-value当缓存外，主要是利用其原子性，围绕自增自减并返回当前值（计数器作用）来使用，比如：单个网站的点击量（访问量、收藏量），单个商品的秒杀等等。如果是某个类别下多个物品的计数，同时要获取物品的计数排名，则利用SortedSet来实现，比如：某个班级每个小孩的投票数并排序、某个栏目下每篇文章的阅读数并排序 等等。

PS：String和SortedSet具有计数器功能，String是针对单个，Sorted是针对某个类别下的多个或每一个，并且实现排序功能。 Hash类型也能实现某个类别下多个物品的计数，但它不具有排序功能。

三. Hash类型基础

1.类型说明

　　一个key，对应一个Key-Value集合, hashid -{key:value;key:value;key:value;}, 相当于value又是一个“键值对集合” 或者值是另外一个 Dictionary。

2. 常用指令Api

3.常用Api说明

(1).HashSet：存储单个 hashid-key-value

(2).HashGet：单个value的获取; 获取1个hashid对应的所有key集合; 获取1个hashid对应所有的key和value集合.

(3).HashDelete：删除1个hashid-key; 删除1个hashid-多个key

(4).HashIncrement：自增，返回自增后的值

(5).HashDecrement：自减，返回自减后的值

(6).HashExists：判断 hashid-key 是否存在,返回true和value

代码分享：

             //1.添加
             db.HashSet("UserInfor_001", "name", "ypf");
             db.HashSet("UserInfor_001", "age", "");
             db.HashSet("UserInfor_001", "sex1", "男1");
             db.HashSet("UserInfor_001", "sex2", "男2");
             db.HashSet("UserInfor_001", "sex3", "男3");
             db.HashSet("UserInfor_001", "sex4", "男4");
             db.HashSet("UserInfor_001", "name", "Marren");  //会覆盖上面的值
             //没找到一下把实体添加进去的方法
             UserInfor userInfor = new UserInfor()
             {
                 userName = "ypf",
                 userPwd = "",
                 userAge =
             };

             //2.获取
             //2.1 单个value的获取
             string age = db.HashGet("UserInfor_001", "age");
             string name = db.HashGet("UserInfor_001", "name");
             //2.2 获取1个hashid对应所有的key的集合(前提必须是同数据类型的)
             List<string> keyList = db.HashKeys("UserInfor_001").Select(u => (string)u).ToList();
             //2.3 获取hashid对应的所有key和value,必须保证该hashid对应的所有数据类型一致
             Dictionary<string, string> dic = new Dictionary<string, string>();
             foreach (var item in db.HashGetAll("UserInfor_001"))
             {
                 dic.Add(item.Name, item.Value);
             }
             //没法一下获取一个实体

             //3. 删除
             //单个key
             bool d1 = db.HashDelete("UserInfor_001", "name");
             //多个key
             string[] dataKeyArry = { "sex1", "sex2", "sex3" };
             RedisValue[] redisValueArry = dataKeyArry.Select(u => (RedisValue)u).ToArray();
             long deleteNum = db.HashDelete("UserInfor_001", redisValueArry);

             //4. 自增，自减, 返回自增或自减后的值
             db.HashSet("UserInfor_002", "age", );
             long d2 = db.HashIncrement("UserInfor_002", "age", ); //自增2，返回值为22
             long d3 = db.HashDecrement("UserInfor_002", "age", ); //自减3，返回值为19

             //5. 判断数据是否存在
             bool d4 = db.HashExists("UserInfor_002", "age");
             bool d5 = db.HashExists("UserInfor_002", "age2");

 4. 优缺点

四. Hash类型案例

　　Hash类型用于存储某个类别下多个物品的存储，也可以实现物品的计数器功能，但是和SortedSet相比，它不具有排序功能。

1. 购物车

 分析：

　　以用户id作为hashid，商品id作为key，商品数量作为value，利用自增和自减功能来实现增加商品数量和减少商品数量功能。也可以删除商品，获取商品总数，获取购物车中所有商品。

2. 存储群聊消息。

　　存储群聊消息，比如：群名为hashid, 用户id当做key，内容作为value。 这样存储可以，但是取数据的时候必须一下全部取出来，不能根据时间取前n条。

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• 作       者 : Yaopengfei(姚鹏飞)
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