2024-09-04

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 的数据结构:

  1. 字符串(String)
  2. 列表(List)
  3. 集合(Set)
  4. 有序集合(Sorted Set)
  5. 哈希(Hash)
  6. 位图(Bitmap)
  7. HyperLogLog
  8. Stream

解决方案和实例代码:

  1. 字符串(String)



# 设置键值
redis.set('key', 'value')
# 获取键值
redis.get('key')
  1. 列表(List)



# 在列表左侧插入元素
redis.lpush('list', 'element')
# 在列表右侧插入元素
redis.rpush('list', 'element')
# 获取列表所有元素
redis.lrange('list', 0, -1)
  1. 集合(Set)



# 添加元素到集合
redis.sadd('set', 'element')
# 获取集合所有元素
redis.smembers('set')
  1. 有序集合(Sorted Set)



# 添加元素到有序集合
redis.zadd('sortedset', {'element': score})
# 获取有序集合所有元素
redis.zrange('sortedset', 0, -1)
  1. 哈希(Hash)



# 设置哈希字段
redis.hset('hash', 'field', 'value')
# 获取哈希字段值
redis.hget('hash', 'field')
# 获取哈希所有字段值
redis.hgetall('hash')
  1. 位图(Bitmap)



# 设置位图的位值
redis.setbit('bitmap', offset, value)
# 获取位图的位值
redis.getbit('bitmap', offset)
  1. HyperLogLog



# 添加元素到 HyperLogLog
redis.pfadd('hyperloglog', 'element')
# 估算 HyperLogLog 的基数
redis.pfcount('hyperloglog')
  1. Stream



# 添加消息到 Stream
redis.xadd('stream', {'field': 'value'})
# 获取 Stream 中的消息
redis.xrange('stream', '-', '-', count=10)

注意:以上代码示例使用的是 Python redis 库。在实际应用中,需要先安装 redis 库:pip install redis。以上代码仅为数据操作的示例,实际使用时需要创建 Redis 对象并连接到 Redis 服务器。

2024-09-04

Redis底层数据结构主要包括:

  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)

这些数据结构是Redis高性能与易用性的基石。

解析:

  • 字符串:Redis中的字符串是可以修改的,内部实现是一个可以进行扩展的动态字符数组。
  • 字典:Redis的字典相当于Java的HashMap,内部实现是哈希表,用于存储键值对。
  • 链表:Redis的链表用于表示双向链表,内部使用节点存储元素。
  • 集合:Redis的集合是字典的一个子类,内部使用哈希表存储元素,但键是固定的。
  • 有序集合:有序集合是在集合的基础上,每个元素都关联一个分数,用于排序。内部使用哈希表和跳跃列表实现。

代码实例:




// 假设以下代码摘自Redis源码中的字符串实现部分
struct sdshdr {
    long len; // 记录buf数组中已使用的字节数
    long free; // 记录buf数组中未使用的字节数
    char buf[]; // 字符数组,用于存储字符串
};
 
// 假设以下代码摘自Redis源码中的字典实现部分
typedef struct dictEntry {
    void *key; // 键指针
    void *val; // 值指针
    struct dictEntry *next; // 指向下一个键值对的指针,解决键的冲突
} dictEntry;
 
typedef struct dictType {
    unsigned int (*hashFunction)(const void *key); // 计算哈希值的函数
    void *(*keyDup)(void *privdata, const void *key); // 键的复制函数
    void *(*valDup)(void *privdata, const void *obj); // 值的复制函数
    int (*keyCompare)(void *privdata, const void *key1, const void *key2); // 键的比较函数
    void (*keyDestructor)(void *privdata, void *key); // 键的销毁函数
    void (*valDestructor)(void *privdata, void *obj); // 值的销毁函数
} dictType;
 
/* 字典结构 */
typedef struct dict {
    dictType *type; // 字典类型,包含多个函数指针
    void *privdata; // 私有数据,用于传递给type中的函数
    dictEntry **table; // 哈希表数组
    long size; // 哈希表大小
    long sizemask; // 哈希表大小掩码,用于计算索引值
    long used; // 字典中的键值对数量
} dict;

以上代码仅为示例,实际的Redis源码会更加复杂,包含了内存管理、多线程安全等许多考虑因素。

2024-09-04

Redis支持五种数据类型:字符串(String),列表(List),集合(Set),有序集合(Sorted Set),哈希(Hash)。

  1. 字符串(String):

    底层实现是简单动态字符串(Simple Dynamic String, SDS)。

  2. 列表(List):

    底层实现是双向链表。

  3. 集合(Set):

    底层实现是哈希表。

  4. 有序集合(Sorted Set):

    底层实现是跳跃列表和哈希表。

  5. 哈希(Hash):

    底层实现是哈希表。

以下是创建和操作这五种数据类型的Redis命令示例:




# 字符串
SET mykey "Hello"
GET mykey

# 列表
LPUSH mylist "World"
LRANGE mylist 0 -1

# 集合
SADD myset "Hello"
SMEMBERS myset

# 有序集合
ZADD myzset 1 "Hello"
ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES

# 哈希
HSET myhash field1 "Hello"
HGETALL myhash

这些命令可以在Redis客户端或者程序中使用。

2024-09-04

Redis的quicklist是一种用于实现列表结构的复合数据结构,它结合了linkedlist(双向链表)和ziplist(压缩列表)的优点。

在Redis中,一个列表结构可以由一个或多个quicklist节点组成,每个节点都可以是一个ziplist或一个普通的linkedlist。当列表对象的长度增加时,Redis会创建新的quicklist节点,并将数据分散存储在这些节点中。这种方式既能保证数据的连续存储,也能保证在大量数据的情况下有较高的查询效率。

以下是一个简单的Python示例,演示如何使用quicklist的原理来实现一个简单的Redis quicklist:




class QuickListNode:
    def __init__(self, data, next_node=None):
        self.data = data
        self.next_node = next_node
 
class QuickList:
    def __init__(self):
        self.head = None
        self.tail = None
        self.count = 0
        self.len = 0
 
    def push(self, value):
        if not self.head:
            self.head = QuickListNode([value])
            self.tail = self.head
        else:
            self.tail.data.append(value)
        self.len += 1
        self.count += 1
        self.tail = self.tail.data[-1]
 
    def pop(self):
        if not self.head:
            return None
        value = self.tail.data.pop()
        self.len -= 1
        if not self.tail.data:
            if self.head == self.tail:
                self.head = self.tail = None
            else:
                self.tail = self.tail.next_node
                self.tail.prev_node = None
        self.count -= 1
        return value
 
    def __len__(self):
        return self.len
 
# 使用示例
quicklist = QuickList()
quicklist.push("A")
quicklist.push("B")
quicklist.push("C")
 
print(len(quicklist))  # 输出:3
print(quicklist.pop())  # 输出:C
print(quicklist.pop())  # 输出:B
print(len(quicklist))  # 输出:1

这个示例中,我们定义了QuickListNode类来表示quicklist中的一个节点,它可以是一个ziplist或linkedlist。QuickList类是quicklist的实现,它提供了push和pop操作。虽然这个示例没有完全实现ziplist和linkedlist的所有功能,但它展示了quicklist的基本概念。

2024-09-04

pprint 是Python标准库中的一个模块,提供了一个 pprint() 函数,可以以一种易于阅读的格式打印出复杂数据结构的信息,适用于调试和日志记录。

以下是一个使用 pprint 模块的简单示例:




import pprint
 
# 定义一个复杂的数据结构
data = {
    'name': 'Alice',
    'age': 25,
    'pets': ['dog', 'cat', 'goldfish'],
    'cars': {
        'toyota': 'red',
        'ford': 'blue'
    }
}
 
# 使用pprint打印数据结构
pprint.pprint(data)

pprint 会以一种更易于阅读的方式输出数据结构,例如会用缩进来表示层级关系,对于很长的字符串会折叠显示,以保持输出的美观。

2024-09-04

在PostgreSQL中,优化器使用的关键数据结构是"PlannerInfo"结构,它是查询优化的核心。以下是一个简化的示例,展示了如何创建和初始化一个PlannerInfo结构的核心字段:




PlannerInfo *make_plannerinfo(Query *parse, PlannerGlobal *glob, double query_damping_factor) {
    PlannerInfo *planinfo = makeNode(PlannerInfo);
 
    planinfo->parse = parse;
    planinfo->glob = glob;
    planinfo->query_damping_factor = query_damping_factor;
 
    // 初始化其他字段...
 
    return planinfo;
}

这个函数创建了一个PlannerInfo结构体,并根据提供的Query和PlannerGlobal结构体以及查询的衰减因子初始化其字段。这个结构体在查询优化的全过程中起到核心作用。

2024-09-04

Redis 的 Hash 数据结构可以存储键值对集合,与 Python 中的字典类似。Redis 的 Hash 实际上是字典的字典,外层字典的 key 是用户定义的名字,内层字典存储实际的键值对数据。

在 Redis 中,一个 Hash 可以通过以下命令操作:

  • HSET key field value:设置字段的值。
  • HGET key field:获取字段的值。
  • HMSET key field1 value1 [field2 value2]:同时设置多个字段的值。
  • HMGET key field1 [field2]:获取多个字段的值。
  • HGETALL key:获取在 Hash 中的所有字段和值。
  • HKEYS key:获取 Hash 中的所有字段名。
  • HVALS key:获取 Hash 中的所有值。
  • HEXISTS key field:检查字段是否存在。
  • HSETNX key field value:只有当字段不存在时,设置字段的值。
  • HINCRBY key field increment:将字段的值增加指定的整数。
  • HDEL key field1 [field2]:删除一个或多个字段。

以下是使用 Redis 命令操作 Hash 的 Python 示例代码:




import redis
 
# 连接到 Redis
r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
 
# 设置 Hash 字段
r.hset('myhash', 'field1', 'value1')
 
# 获取 Hash 字段
value = r.hget('myhash', 'field1')
print(value.decode('utf-8'))  # 输出: value1
 
# 设置多个 Hash 字段
r.hmset('myhash', {'field2': 'value2', 'field3': 'value3'})
 
# 获取多个 Hash 字段
values = r.hmget('myhash', 'field2', 'field3')
print([value.decode('utf-8') for value in values])  # 输出: ['value2', 'value3']
 
# 获取 Hash 中的所有字段和值
all_fields_and_values = r.hgetall('myhash')
print({key.decode('utf-8'): value.decode('utf-8') for key, value in all_fields_and_values.items()})
 
# 获取 Hash 中的所有字段
fields = r.hkeys('myhash')
print([field.decode('utf-8') for field in fields])
 
# 获取 Hash 中的所有值
values = r.hvals('myhash')
print([value.decode('utf-8') for value in values])
 
# 检查字段是否存在
exists = r.hexists('myhash', 'field1')
print(exists)  # 输出: True
 
# 只有当字段不存在时,设置字段的值
r.hsetnx('myhash', 'field1', 'new_value1')
 
# 将字段的值增加
r.hincrby('myhash', 'field3', 5)
 
# 删除一个或多个字段
r.hdel('myhash', 'field1', 'field2')

以上代码演示了如何在 Python 中使用 Redis 的 Hash 数据结构。需要注意的是,在实际应用中,你可能需要使用 Redis 的客户端库,如 redis-py,来与 Redis 服务器进行交互。

2024-09-04

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

以下是Redis中一些常用的命令和数据结构:

  1. 常用命令:

    • SET:为一个键设置值。
    • GET:获取一个键的值。
    • DEL:删除一个键。
    • EXPIRE:为一个键设置过期时间。
    • EXISTS:检查一个键是否存在。
    • KEYS:查找符合给定模式的键。
    • PING:测试与服务器的连接是否仍然有效。
  2. 数据结构:

    • 字符串(String):可以存储任何类型的字符串,包括二进制、JSON、序列化对象等。
    • 列表(List):按照插入顺序保存数据,可以在头部或尾部添加或删除元素。
    • 集合(Set):无序的字符串集合,不允许重复。
    • 有序集合(Sorted Set):字符串成员与浮点数分数相关联,成员是唯一的,分数可以重复。
    • 哈希(Hash):包含键值对的无序散列表。
    • 位图(Bitmap):用于处理二进制数据,可以对位进行设置、清除和切换操作。
    • 超级字符串(HyperLogLog):用于计算集合的基数,适合用于数据统计。
  3. 使用示例:

    
    
    
    # 设置键值对
    SET key "value"
     
    # 获取键的值
    GET key
     
    # 删除键
    DEL key
     
    # 设置键的过期时间
    EXPIRE key 60
     
    # 检查键是否存在
    EXISTS key
     
    # 查找所有符合模式的键
    KEYS *
     
    # 测试与服务器的连接
    PING

以上是Redis的基本概念和常用命令,实际应用中可以根据需求选择合适的数据结构和命令。

2024-09-04

Redis 是一个键值存储系统,其中的数据结构包括字符串、哈希表、列表、集合、有序集合等。

以下是一些解析 Redis 数据结构的示例代码:

  1. 字符串(String)



# 设置键值对
redis.set('key', 'value')
 
# 获取键对应的值
value = redis.get('key')
  1. 哈希表(Hash)



# 在哈希表中设置键值对
redis.hset('hash_key', 'field', 'value')
 
# 获取哈希表中的键对应的值
value = redis.hget('hash_key', 'field')
 
# 获取哈希表中所有的键值对
hash_data = redis.hgetall('hash_key')
  1. 列表(List)



# 在列表左侧插入值
redis.lpush('list_key', 'value')
 
# 在列表右侧插入值
redis.rpush('list_key', 'value')
 
# 获取列表中的元素
values = redis.lrange('list_key', 0, -1)
  1. 集合(Set)



# 向集合中添加成员
redis.sadd('set_key', 'member')
 
# 获取集合中的所有成员
members = redis.smembers('set_key')
  1. 有序集合(Sorted Set)



# 向有序集合中添加成员
redis.zadd('zset_key', {'member': score})
 
# 获取有序集合中的成员
members = redis.zrange('zset_key', 0, -1)

这些操作都是使用 Redis 的命令对应的 Python 库 redis-py 中的方法。在实际应用中,需要先安装 redis-py 库:




pip install redis

然后,在 Python 脚本中引入 Redis 模块,并创建一个 Redis 连接,才能执行上述操作。

2024-09-04

在PostgreSQL中,数据是以表格的形式存储的,表格间的数据可以通过SQL语句进行查询和操作。以下是一些基本的SQL语句,用于创建、查询和修改PostgreSQL中的数据结构。

  1. 创建表格:



CREATE TABLE table_name (
    column1 datatype,
    column2 datatype,
    column3 datatype,
    ....
);
  1. 插入数据:



INSERT INTO table_name (column1, column2, column3, ...)
VALUES (value1, value2, value3, ...);
  1. 查询数据:



SELECT column1, column2, ...
FROM table_name
WHERE condition;
  1. 更新数据:



UPDATE table_name
SET column1 = value1, column2 = value2, ...
WHERE condition;
  1. 删除数据:



DELETE FROM table_name
WHERE condition;
  1. 创建索引以提高查询速度:



CREATE INDEX index_name 
ON table_name (column1, column2, ...);
  1. 创建视图以简化复杂查询:



CREATE VIEW view_name AS
SELECT column1, column2, ...
FROM table_name
WHERE condition;
  1. 创建外键约束以保持数据的完整性:



ALTER TABLE table_name
ADD CONSTRAINT fk_constraint_name
FOREIGN KEY (column1)
REFERENCES parent_table_name(parent_column1);

这些是PostgreSQL中常见的数据操作语句,可以用来创建表格、插入数据、查询数据、更新数据、删除数据、创建索引、创建视图和添加外键约束。