2024-09-09

Redis 中的数据结构包括:字符串、哈希表、列表、集合、有序集合。

  1. 字符串(String)

    字符串是 Redis 最基本的数据类型。




SET key value  # 设置字符串值
GET key       # 获取字符串值
  1. 哈希表(Hash)

    哈希表用于存储键值对集合。




HSET hash field value  # 设置哈希表字段
HGET hash field       # 获取哈希表字段值
  1. 列表(List)

    列表用于按插入顺序保存字符串值。




LPUSH list value  # 在列表头部插入值
LRANGE list start stop  # 获取列表指定范围内的元素
  1. 集合(Set)

    集合是字符串的无序集合。




SADD set member  # 向集合添加一个成员
SMEMBERS set    # 获取集合中的所有成员
  1. 有序集合(Sorted Set)

    有序集合是字符串的有序集合。




ZADD sortedSet score member  # 向有序集合添加成员
ZRANGE sortedSet start stop [WITHSCORES]  # 获取有序集合指定范围内的成员

以上代码是 Redis 命令的示例,并未提供完整的解决方案,因为需要根据具体问题进行定制。

2024-09-09

Redis底层数据结构主要有:

  1. 字符串(String)
  2. 字典(Hash)
  3. 链表(List)
  4. 集合(Set)
  5. 有序集合(Sorted Set,或称为zset)

这些数据结构都可以用作Redis的键和值。

以下是Redis中这些数据结构的简单实现:

  1. 字符串(String):



// 简单实现一个字符串结构
typedef struct {
    char *str;
    size_t len;
} SimpleString;
 
// 设置字符串
void setString(SimpleString *str, const char *data, size_t len) {
    str->str = malloc(len);
    memcpy(str->str, data, len);
    str->len = len;
}
 
// 获取字符串
void getString(SimpleString *str, char *buf, size_t len) {
    memcpy(buf, str->str, str->len);
}
  1. 字典(Hash):



// 简单实现一个字典结构
typedef struct {
    char *key;
    SimpleString value;
} SimpleHashEntry;
 
typedef struct {
    SimpleHashEntry *entries;
    int size;
} SimpleHash;
 
// 设置字典中的值
void setHashValue(SimpleHash *hash, const char *key, const char *value) {
    for (int i = 0; i < hash->size; i++) {
        if (strcmp(hash->entries[i].key, key) == 0) {
            setString(&hash->entries[i].value, value, strlen(value));
            return;
        }
    }
    // 如果键不存在,则添加键值对
    SimpleHashEntry newEntry = {strdup(key), {NULL, 0}};
    setString(&newEntry.value, value, strlen(value));
    hash->entries = realloc(hash->entries, (hash->size + 1) * sizeof(SimpleHashEntry));
    hash->entries[hash->size++] = newEntry;
}
 
// 获取字典中的值
void getHashValue(SimpleHash *hash, const char *key, char *buf) {
    for (int i = 0; i < hash->size; i++) {
        if (strcmp(hash->entries[i].key, key) == 0) {
            getString(&hash->entries[i].value, buf, hash->entries[i].value.len);
            return;
        }
    }
    // 如果键不存在,则返回空字符串
    buf[0] = '\0';
}
  1. 链表(List):



// 简单实现一个链表结构
typedef struct ListNode {
    char *value;
    struct ListNode *next;
} ListNode;
 
typedef struct {
    ListNode *head;
    ListNode *tail;
    int length;
} SimpleList;
 
// 在链表尾部添加元素
void pushToList(SimpleList *list, const char *value) {
    ListNode *newNode = malloc(sizeof(ListNode));
    newNode->value = strdup(value);
    newNode->next = NULL;
 
    if (list->length == 0) {
        list->head = list->tail = newNode;
    } else {
        list->tail->next = newNode;
        list->tail = newNode;
    }
    list->length++;
}
 
// 从链表头部移除元素
void popFromList(SimpleList *list, char *buf) {
    if (list->length == 0) {
        buf[0
2024-09-09

Redis 的 List 数据结构是一个字符串链表,你可以在这个链表的头部或尾部添加或删除元素。这使得 List 既可以作为栈,也可以作为队列使用。

以下是 Redis List 数据结构的常用命令:

  • LPUSH key value[ value ...]:在 key 对应的 list 的头部添加元素,可以添加一个或多个元素。
  • RPUSH key value[ value ...]:在 key 对应的 list 的尾部添加元素,可以添加一个或多个元素。
  • LRANGE key start stop:返回 key 对应的 list 中指定区间内的元素,区间通过 start 和 stop 指定,-1 表示最后一个元素。
  • LPOP key:移除并返回 key 对应的 list 的头部元素。
  • RPOP key:移除并返回 key 对应的 list 的尾部元素。

实例代码:




import redis
 
# 连接 Redis
r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
 
# 在 list 头部添加元素
r.lpush('mylist', 'element1')
r.lpush('mylist', 'element2', 'element3')
 
# 在 list 尾部添加元素
r.rpush('mylist', 'element4')
r.rpush('mylist', 'element5', 'element6')
 
# 获取 list 中的所有元素
print(r.lrange('mylist', 0, -1))  # 输出:['element6', 'element5', 'element4', 'element3', 'element2', 'element1']
 
# 移除并返回 list 的头部元素
print(r.lpop('mylist'))  # 输出:element6
 
# 移除并返回 list 的尾部元素
print(r.rpop('mylist'))  # 输出:element1

以上代码演示了如何在 Python 中使用 redis 模块操作 Redis 的 List 数据结构。

2024-09-09

Redis底层使用了一系列的数据结构来存储数据,这些数据结构包括:字符串、链表、字典、跳表、紧凑列表、散列表等。

  1. 字符串:Redis中的字符串是可以修改的,当一个字符串小于等于39字节时,Redis会使用embstr编码方式存储,否则使用raw编码方式。
  2. 链表:Redis的链表是双端列表,可以在O(1)时间内完成插入和删除操作。
  3. 字典:Redis的字典是一个键值对集合,内部结构使用哈希表实现,解决键的冲突使用链地址法。
  4. 跳表:Redis的跳表是一种可以进行二分查找的有序数据结构,每一层都是一个有序链表,可以在O(logN)时间内完成查找操作。
  5. 紧凑列表:Redis的紧凑列表是一种为了节省内存而开发的特殊编码的链表,它会将连续的小整数值压缩存储。
  6. 散列表:Redis的散列表是一个包含键值对的数组,数组的每个元素都是一个链表,解决键的冲突使用链地址法。

以下是一个简单的Redis键值对示例,它使用了字符串、字典和散列表:




// 假设这是Redis中的一个键值对
struct redisObject {
    int type; // 对象类型
    void *ptr; // 指向实际数据的指针
    // ... 其他属性
};
 
// 字符串对象
struct redisStringObject {
    int len; // 字符串长度
    char *buf; // 字符串缓冲区
};
 
// 字典对象
struct redisDict {
    dict *dict; // 哈希表
};
 
// 散列表对象
struct redisHash {
    dict *dict; // 哈希表,每个键值对又是一个字典
};
 
// 假设这是一个键为"mykey",值为"myvalue"的键值对
struct redisObject key = {"string", "mykey"};
struct redisObject value = {"hash", createHashObject()};
 
// 创建散列表对象
struct redisHash *createHashObject() {
    struct redisHash *hash = malloc(sizeof(struct redisHash));
    hash->dict = dictCreate();
    dictAdd(hash->dict, "myfield", "myvalue");
    return hash;
}
 
// 假设这是一个Redis命令:HSET mykey myfield myvalue

在这个例子中,"mykey"是一个字符串对象,"myvalue"是一个散列表对象。"myfield"和"myvalue"是散列表对象中的键值对,它们分别是字符串和字典对象。

2024-09-09



from django.db import models
 
# 用户信息模型
class UserInfo(models.Model):
    username = models.CharField(max_length=30)
    email = models.EmailField(max_length=50)
    age = models.IntegerField()
    # 自定义__str__方法以便打印对象时显示用户名
    def __str__(self):
        return self.username
 
# 文章信息模型
class Article(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=100)
    content = models.TextField()
    author = models.ForeignKey(UserInfo, on_delete=models.CASCADE)
    publish_time = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
    # 自定义__str__方法以便打印对象时显示文章标题
    def __str__(self):
        return self.title

这段代码定义了两个Django模型:UserInfoArticleUserInfo模型用于存储用户信息,包括用户名、电子邮件和年龄。Article模型用于存储文章信息,包括标题、内容和作者信息,并且每篇文章与一个用户(作者)关联。这些模型都使用了适当的字段类型,并且展示了如何通过ForeignKey字段定义模型之间的关系。通过这样的定义,开发者可以轻松地创建、查询和管理用户及文章数据。

2024-09-09

在Laravel框架中,我们可以使用其内置的数据库迁移功能(migration)来修改数据库结构,而不需要依赖于doctrine/dbal组件。以下是一个简单的例子,展示如何创建一个新的迁移来修改数据库结构。

首先,我们需要创建一个新的迁移文件。在命令行中,运行以下命令:




php artisan make:migration modify_some_table_structure --table=some_table

这将会创建一个新的迁移文件,在database/migrations目录下。接下来,在这个迁移文件中,我们可以使用Schema门面来修改表结构。




use Illuminate\Database\Migrations\Migration;
use Illuminate\Database\Schema\Blueprint;
use Illuminate\Support\Facades\Schema;
 
class ModifySomeTableStructure extends Migration
{
    public function up()
    {
        Schema::table('some_table', function (Blueprint $table) {
            // 添加新列
            $table->string('new_column')->after('some_column');
            
            // 修改现有列
            $table->text('existing_column')->nullable()->change();
            
            // 删除列
            $table->dropColumn('old_column');
        });
    }
 
    public function down()
    {
        Schema::table('some_table', function (Blueprint $table) {
            // 撤销up方法中的所有操作
            $table->dropColumn('new_column');
            $table->string('existing_column')->change();
            $table->string('old_column')->nullable(false); // 假设原来列不允许null
        });
    }
}

最后,运行迁移来应用这些更改:




php artisan migrate

这个迁移操作将会在some_table表上添加一个新列new_column,修改existing_column列使其可为null,并删除old_column列。down方法提供了一个撤销这些更改的途径。这个迁移过程不需要doctrine/dbal组件,因为Laravel的Schema门面已经提供了所需的数据库抽象层。

2024-09-09

在Redis中,Zset(Sorted Set)是一种数据类型,它不仅存储元素,而且还将每个元素关联到一个浮点数的分数。Zset中的成员是唯一的,但分数可以重复。

Redis的Zset底层实现了一个跳跃列表(skiplist),同时为了保证数据结构的正确性,它还引入了一个哈希表。

跳跃列表是一种平衡的数据结构,它通过多级链表的方式来保证数据的有序,每个节点都可能有多个指针指向后续的节点。

哈希表用于确保成员的唯一性,它的作用是在期望的时间内,根据成员查找或者更新相关的分数。

下面是一个简单的示例,描述了Zset在Redis中的存储逻辑:




typedef struct zskiplistNode {
    robin_hood::unordered_map::node* ht_node; // 指向哈希表的节点
    struct zskiplistNode* backward; // 后退指针
    double score; // 分数
    robj* obj; // 成员对象指针
    struct zskiplistNode* forward; // 前进指针
    unsigned int span; // 跳跃范围
} zskiplistNode;
 
typedef struct zskiplist {
    struct zskiplistNode* header, * tail; // 表头和表尾节点
    unsigned long length; // 节点的数量
    int level; // 最高层数
} zskiplist;
 
typedef struct zset {
    dict* dict; // 哈希表,用于保存成员到分数的映射
    zskiplist* zsl; // 跳跃列表,用于保存有序的成员列表
} zset;

在这个结构中,zset包含了一个zskiplist和一个dict。zskiplist用于保存成员按分数排序的列表,而dict用于快速查找成员对应的分数。

当你要添加、删除或者查找元素时,Redis会根据成员在跳跃列表中的位置来更新哈希表,并且可以在对数平均时间内完成操作,保证了操作的高效性。

2024-09-09

Redis 是一个开源的使用 C 语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value 数据库,并提供多种语言的 API。

Redis 的基础数据结构包括字符串、列表、集合、哈希表和有序集合。

  1. 字符串(String)

Redis 字符串是简单的 key-value 类型,value 最大能存储 512 MB。




# 设置 key-value
redis.set('key', 'value')
 
# 获取 key 对应的 value
redis.get('key')
  1. 列表(List)

Redis 列表是简单的字符串列表,按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部(左边)或者尾部(右边)。




# 在列表左侧添加元素
redis.lpush('key', 'value')
 
# 在列表右侧添加元素
redis.rpush('key', 'value')
 
# 获取列表的全部元素
redis.lrange('key', 0, -1)
  1. 集合(Set)

Redis 的集合是无序的字符串集合。你可以添加、删除元素,还可以求交集、并集、差集。




# 添加元素
redis.sadd('key', 'value')
 
# 获取集合的所有元素
redis.smembers('key')
  1. 哈希表(Hash)

Redis 的哈希表是键值对的集合。




# 设置单个属性
redis.hset('key', 'field', 'value')
 
# 获取所有属性
redis.hgetall('key')
  1. 有序集合(Sorted Set)

Redis 的有序集合是具有分数的有序字符串集合,分数可以用来排序。




# 添加元素
redis.zadd('key', {'value': score})
 
# 获取排序后的所有元素
redis.zrange('key', 0, -1)

Redis 的应用场景广泛,以下是一些常见的使用场景:

  • 缓存系统
  • 排行榜
  • 消息队列系统
  • 分布式锁
  • 会话共享
  • 网站访问统计

以上是 Redis 的基础数据结构和常见应用场景,具体使用时需要根据实际需求选择合适的数据结构和命令。

2024-09-06

SDS,即简单动态字符串(Simple Dynamic String),是Redis中的一种数据结构,用于保存字符串。它是二进制安全的,并且是可修改的,这意味着它可以用于保存任何类型的数据,包括二进制数据。

以下是一个简单的C语言实现的SDS数据结构的例子:




#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
typedef struct sdshdr {
    // 记录buf数组中已使用字节的数量
    // 等于SDS所保存字符串的长度
    int len;
    // 记录buf数组中未使用字节的数量
    int free;
    // 字节数组,用于保存字符串
    char buf[];
} sdshdr;
 
// 创建一个新的sds
sdshdr *sdsnew(const char *init) {
    size_t initlen = (init == NULL) ? 0 : strlen(init);
    sdshdr *sh;
 
    // 根据需要保存的字符串长度,分配足够的空间
    // 这里加8是为了分配sdshdr和字符串内容之后的空间
    sh = malloc(sizeof(sdshdr) + initlen + 1);
    if (sh == NULL) return NULL;
 
    // 初始化sdshdr的属性
    sh->len = initlen;
    sh->free = 0;
 
    // 如果有初始化字符串,则复制到buf中
    if (initlen > 0) {
        memcpy(sh->buf, init, initlen);
    }
 
    // 字符串结尾设置空字符
    sh->buf[initlen] = '\0';
    return sh;
}
 
// 打印sds中的字符串
void sdsprint(const sdshdr *sh) {
    printf("%s\n", sh->buf);
}
 
// 释放sds占用的内存
void sdsfree(sdshdr *sh) {
    free(sh);
}
 
int main() {
    // 创建一个新的sds,包含字符串"Hello, Redis!"
    sdshdr *sh = sdsnew("Hello, Redis!");
    if (sh == NULL) {
        printf("Out of memory\n");
        return 1;
    }
 
    // 打印sds中的字符串
    sdsprint(sh);
 
    // 释放sds占用的内存
    sdsfree(sh);
    return 0;
}

这个简单的实现展示了如何创建一个新的sds,如何打印它包含的字符串,以及如何释放它占用的内存。注意,这只是一个示例实现,Redis中的SDS实现要复杂得多,包含了性能优化和其他功能。

2024-09-06

在Redis中,数据结构主要包括字符串(String)、列表(List)、集合(Set)、有序集合(Sorted Set)、哈希(Hash)和基本的位图(Bitmap)、超日志(HyperLogLog)和地理位置(Geo)数据类型。

以下是各种数据结构的基本操作和示例代码:

  1. 字符串(String)



# 设置值
redis.set('key', 'value')
 
# 获取值
value = redis.get('key')
 
# 增加数字
redis.incr('counter')
 
# 减少数字
redis.decr('counter')
  1. 列表(List)



# 在列表左侧插入元素
redis.lpush('mylist', 'element')
 
# 在列表右侧插入元素
redis.rpush('mylist', 'element')
 
# 获取列表指定范围内的元素
elements = redis.lrange('mylist', 0, -1)
  1. 集合(Set)



# 添加元素
redis.sadd('myset', 'element')
 
# 获取集合中的所有元素
members = redis.smembers('myset')
 
# 移除集合中的元素
redis.srem('myset', 'element')
  1. 有序集合(Sorted Set)



# 添加元素
redis.zadd('myzset', {'element': score})
 
# 获取指定范围内的元素
elements = redis.zrange('myzset', 0, -1)
 
# 移除元素
redis.zrem('myzset', 'element')
  1. 哈希(Hash)



# 设置单个字段的值
redis.hset('myhash', 'field', 'value')
 
# 获取单个字段的值
value = redis.hget('myhash', 'field')
 
# 获取所有字段的值
fields = redis.hgetall('myhash')
 
# 删除字段
redis.hdel('myhash', 'field')
  1. 位图(Bitmap)



# 设置位图指定偏移量的值
redis.setbit('mybitmap', offset, 1)
 
# 获取位图指定偏移量的值
value = redis.getbit('mybitmap', offset)
  1. 超日志(HyperLogLog)



# 添加元素
redis.pfadd('myhyperloglog', 'element')
 
# 估算元素个数
count = redis.pfcount('myhyperloglog')
  1. 地理位置(Geo)



# 添加地理位置信息
redis.geoadd('mygeo', longitude, latitude, 'member')
 
# 获取地理位置信息
location = redis.geopos('mygeo', 'member')
 
# 计算两个位置之间的距离
distance = redis.geodist('mygeo', 'member1', 'member2')

以上代码示例假设你已经有了一个Redis的客户端连接,并且命名为redis

注意:实际使用时需要根据Redis的版本和库的具体实现来调整代码。以上代码可能需要根据Python的Redis库进行相应的调整。