【Redis】数据类型补充
一、Streams（流）
特性
- 有序消息队列：基于日志的持久化数据结构，支持多生产者、多消费者模式，保证消息的顺序性和可靠性。
- 持久化存储：消息会持久化到磁盘，支持数据恢复。
- 消费者组：多个消费者可以组成一个组，共同消费消息，避免重复处理。
- 消息回溯：支持通过索引（如时间戳）回溯历史消息。
应用场景
- 实时消息系统（如聊天记录、活动日志）。
- 微服务架构中的事件驱动通信。
- 日志采集与分析。
典型操作
| 命令 | 说明 |
|---|---|
XADD key [NX/XX] [CHAINID] field value [field value ...] | 向流中添加新消息，NX 表示仅当键不存在时创建，XX 表示仅当键存在时添加 |
XLEN key | 获取流中消息的数量 |
XREAD STREAMS key [STREAMS ...] ID [ID ...] | 按指定 ID 读取流中的消息（单消费者模式） |
XGROUP CREATE key groupname ID [MKSTREAM] | 创建消费者组，ID 为起始消费位置（如 $ 表示最新消息） |
XREADGROUP GROUP groupname consumer [COUNT count] [BLOCK milliseconds] STREAMS key [key ...] ID [ID ...] | 消费者组内的消费者读取消息（支持阻塞模式） |
XACK key groupname message-id [message-id ...] | 确认消息已处理，标记为完成 |
二、Geospatial（地理空间）
特性
- 地理位置存储：用于存储地理位置坐标（经度、纬度），支持距离计算、范围查询等操作。
- 底层实现：基于 ZSET（有序集合） 实现，每个地理位置点对应一个成员，分值为经纬度的有序排列。
- 精度控制：支持米级精度的距离计算和范围查询。
应用场景
- 附近的人、附近的商家等 LBS 功能。
- 物流轨迹追踪、地理围栏检测。
典型操作
| 命令 | 说明 |
|---|---|
GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member ...] | 向键中添加地理位置点（经度、纬度、成员名） |
GEOPOS key member [member ...] | 获取成员的坐标 |
GEODIST key member1 member2 [unit] | 计算两个成员之间的距离（unit 支持 m、km、mi、ft） |
GEORADIUS key longitude latitude radius unit [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count] | 以给定坐标为中心，查询指定半径内的成员（支持返回距离、坐标等） |
GEORADIUSBYMEMBER key member radius unit [参数...] | 以指定成员为中心，查询指定半径内的成员 |
三、HyperLogLog（基数统计）
特性
- 基数估算：用于统计独立元素的数量（基数），例如统计 UV（独立访客数）。
- 内存高效：无论基数多大，每个 HyperLogLog 仅占用约 12KB 内存，牺牲一定精度换取空间效率。
- 概率算法：基于 HyperLogLog 算法，误差率约为 0.81%，适合不需要精确统计的场景。
应用场景
- 统计网站日活（UV）、月活用户数。
- 检测重复元素（如垃圾邮件 IP 地址统计）。
典型操作
| 命令 | 说明 |
|---|---|
PFADD key element [element ...] | 向 HyperLogLog 中添加元素 |
PFCOUNT key [key ...] | 返回 HyperLogLog 的基数估算值 |
PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey ...] | 合并多个 HyperLogLog 到目标键中 |
四、Bitmaps（位图）
特性
- 位操作：基于字符串类型实现，每个字符（8 位）对应一个二进制位，用于高效存储布尔值（0/1）。
- 内存高效：存储百万级布尔值仅需约 125KB 内存（100万位 ≈ 125KB）。
- 支持按位操作：如 AND、OR、NOT、XOR 等逻辑运算，以及统计二进制位中
1的数量（BITCOUNT）。
应用场景
- 用户签到系统（每日对应一个位，1 表示签到，0 表示未签到）。
- 状态标记（如用户是否在线、任务是否完成）。
- 布隆过滤器（结合多个 Bitmaps 实现去重过滤）。
典型操作
| 命令 | 说明 |
|---|---|
SETBIT key offset value | 设置指定偏移量（offset）的位值（0 或 1） |
GETBIT key offset | 获取指定偏移量的位值 |
BITCOUNT key [start end] | 统计指定范围内（以字节为单位）1 的数量 |
BITOP operation destkey key [key ...] | 对一个或多个键执行位运算（operation 可选 AND、OR、NOT、XOR） |
五、BitFields（位域）
特性
- 精细化位操作：在 Bitmaps 的基础上，支持对二进制位进行分组（域），直接操作指定长度的位域。
- 多域操作：一个键中可定义多个位域，每个域有独立的偏移量和长度。
- 原子性：支持对多个位域进行原子性读取和修改。
应用场景
- 存储结构化的二进制数据（如协议字段、状态标志）。
- 高效压缩存储枚举值（如用户角色、状态码）。
典型操作
| 命令 | 说明 |
|---|---|
BF.SET key field value [OVERFLOW WRAP FAIL SATURATE] | 设置指定位域的值，OVERFLOW 处理溢出策略 |
BF.GET key field | 获取指定位域的值 |
BF.INFO key | 获取键的位域定义信息 |
BF.INCRBY key field increment [OVERFLOW ...] | 对指定位域的值进行原子递增/递减 |
BF.GET_RO key [field ...] | 原子性读取多个位域的值（只读模式） |
总结
| 数据类型 | 核心功能 | 典型场景 | 内存特点 |
|---|---|---|---|
| Streams | 有序消息队列、消费者组 | 实时日志、消息系统 | 持久化，按消息量存储 |
| Geospatial | 地理位置存储与查询 | LBS 服务、附近功能 | 基于 ZSET，按成员数存储 |
| HyperLogLog | 基数估算（去重统计） | UV 统计、重复检测 | 固定 12KB/键，低精度 |
| Bitmaps | 位级存储与统计 | 签到系统、状态标记 | 按位存储，超高效 |
| BitFields | 精细化位域操作 | 结构化二进制数据、枚举压缩 | 按位域定义存储，灵活 |