Redis入门完整教程：哈希说明

几乎所有的编程语言都提供了哈希（hash）类型，它们的叫法可能是哈
希、字典、关联数组。在Redis中，哈希类型是指键值本身又是一个键值对
结构，形如value={ {field1，value1}，...{fieldN，valueN}}，Redis键值对和
哈希类型二者的关系可以用图2-14来表示。

哈希类型中的映射关系叫作field-value，注意这里的value是指field对应
的值，不是键对应的值，请注意value在不同上下文的作用。

2.3.1　命令
（1）设置值
hset key field value
下面为user：1添加一对field-value：
127.0.0.1:6379> hset user:1 name tom
(integer) 1
如果设置成功会返回1，反之会返回0。此外Redis提供了hsetnx命令，它
们的关系就像set和setnx命令一样，只不过作用域由键变为field。
（2）获取值
hget key field
例如，下面操作获取user：1的name域（属性）对应的值：
127.0.0.1:6379> hget user:1 name
"tom"
如果键或field不存在，会返回nil：
127.0.0.1:6379> hget user:2 name
(nil)
127.0.0.1:6379> hget user:1 age
(nil)
（3）删除field

hdel key field [field ...]
hdel会删除一个或多个field，返回结果为成功删除field的个数，例如：
127.0.0.1:6379> hdel user:1 name
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hdel user:1 age
(integer) 0
（4）计算field个数
hlen key
例如user：1有3个field：
127.0.0.1:6379> hset user:1 name tom
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset user:1 age 23
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset user:1 city tianjin
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hlen user:1
(integer) 3
（5）批量设置或获取field-value
hmget key field [field ...]
hmset key field value [field value ...]
hmset和hmget分别是批量设置和获取field-value，hmset需要的参数是key
和多对field-value，hmget需要的参数是key和多个field。例如：
127.0.0.1:6379> hmset user:1 name mike age 12 city tianjin
OK
127.0.0.1:6379> hmget user:1 name city
1) "mike"
2) "tianjin"

（6）判断field是否存在
hexists key field
例如，user：1包含name域，所以返回结果为1，不包含时返回0：
127.0.0.1:6379> hexists user:1 name
(integer) 1
（7）获取所有field
hkeys key
hkeys命令应该叫hfields更为恰当，它返回指定哈希键所有的field，例
如：
127.0.0.1:6379> hkeys user:1
1) "name"
2) "age"
3) "city"
（8）获取所有value
hvals key
下面操作获取user：1全部value：
127.0.0.1:6379> hvals user:1
1) "mike"
2) "12"
3) "tianjin"
（9）获取所有的field-value 

hgetall key
下面操作获取user：1所有的field-value：
127.0.0.1:6379> hgetall user:1
1) "name"
2) "mike"
3) "age"
4) "12"
5) "city"
6) "tianjin"
开发提示
在使用hgetall时，如果哈希元素个数比较多，会存在阻塞Redis的可能。
如果开发人员只需要获取部分field，可以使用hmget，如果一定要获取全部
field-value，可以使用hscan命令，该命令会渐进式遍历哈希类型，hscan将在
2.7节介绍。
（10）hincrby hincrbyfloat
hincrby key field
hincrbyfloat key field
hincrby和hincrbyfloat，就像incrby和incrbyfloat命令一样，但是它们的作
用域是filed。
（11）计算value的字符串长度（需要Redis3.2以上）
hstrlen key field
例如hget user：1name的value是tom，那么hstrlen的返回结果是3：
127.0.0.1:6379> hstrlen user:1 name
(integer) 3

表2-3是哈希类型命令的时间复杂度，开发人员可以参考此表选择适合
的命令。

 2.3.2　内部编码
哈希类型的内部编码有两种：
·ziplist（压缩列表）：当哈希类型元素个数小于hash-max-ziplist-entries
配置（默认512个）、同时所有值都小于hash-max-ziplist-value配置（默认64
字节）时，Redis会使用ziplist作为哈希的内部实现，ziplist使用更加紧凑的
结构实现多个元素的连续存储，所以在节省内存方面比hashtable更加优秀。
·hashtable（哈希表）：当哈希类型无法满足ziplist的条件时，Redis会使
用hashtable作为哈希的内部实现，因为此时ziplist的读写效率会下降，而
hashtable的读写时间复杂度为O（1）。
下面的示例演示了哈希类型的内部编码，以及相应的变化。
1）当field个数比较少且没有大的value时，内部编码为ziplist：
127.0.0.1:6379> hmset hashkey f1 v1 f2 v2
OK
127.0.0.1:6379> object encoding hashkey
"ziplist"
2.1）当有value大于64字节，内部编码会由ziplist变为hashtable：
127.0.0.1:6379> hset hashkey f3 "one string is bigger than 64 byte... 忽略 ..."
OK
127.0.0.1:6379> object encoding hashkey
"hashtable"
2.2）当field个数超过512，内部编码也会由ziplist变为hashtable：
127.0.0.1:6379> hmset hashkey f1 v1 f2 v2 f3 v3 ... 忽略 ... f513 v513
OK
127.0.0.1:6379> object encoding hashkey
"hashtable"
 

2.3.3　使用场景
图2-15为关系型数据表记录的两条用户信息，用户的属性作为表的列，
每条用户信息作为行。
如果将其用哈希类型存储，如图2-16所示。

相比于使用字符串序列化缓存用户信息，哈希类型变得更加直观，并且
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在更新操作上会更加便捷。可以将每个用户的id定义为键后缀，多对field-
value对应每个用户的属性，类似如下伪代码：

UserInfo getUserInfo(long id){
//  用户 id 作为 key 后缀
userRedisKey = "user:info:" + id;
//  使用 hgetall 获取所有用户信息映射关系
userInfoMap = redis.hgetAll(userRedisKey);
UserInfo userInfo;
if (userInfoMap != null) {
//  将映射关系转换为 UserInfo
userInfo = transferMapToUserInfo(userInfoMap);
} else {
//  从 MySQL 中获取用户信息
userInfo = mysql.get(id);
//  将 userInfo 变为映射关系使用 hmset 保存到 Redis 中
redis.hmset(userRedisKey, transferUserInfoToMap(userInfo));
//  添加过期时间
redis.expire(userRedisKey, 3600);
}
return userInfo;
}

但是需要注意的是哈希类型和关系型数据库有两点不同之处：
·哈希类型是稀疏的，而关系型数据库是完全结构化的，例如哈希类型
每个键可以有不同的field，而关系型数据库一旦添加新的列，所有行都要为
其设置值（即使为NULL），如图2-17所示。
·关系型数据库可以做复杂的关系查询，而Redis去模拟关系型复杂查询
开发困难，维护成本高。 

 开发人员需要将两者的特点搞清楚，才能在适合的场景使用适合的技
术。到目前为止，我们已经能够用三种方法缓存用户信息，下面给出三种方
案的实现方法和优缺点分析。
1）原生字符串类型：每个属性一个键。

set user:1:name tom
set user:1:age 23
set user:1:city beijing

优点：简单直观，每个属性都支持更新操作。
缺点：占用过多的键，内存占用量较大，同时用户信息内聚性比较差，
所以此种方案一般不会在生产环境使用。

2）序列化字符串类型：将用户信息序列化后用一个键保存。
set user:1 serialize(userInfo)
优点：简化编程，如果合理的使用序列化可以提高内存的使用效率。
缺点：序列化和反序列化有一定的开销，同时每次更新属性都需要把全
部数据取出进行反序列化，更新后再序列化到Redis中。
3）哈希类型：每个用户属性使用一对field-value，但是只用一个键保
存。
hmset user:1 name tomage 23 city beijing
优点：简单直观，如果使用合理可以减少内存空间的使用。
缺点：要控制哈希在ziplist和hashtable两种内部编码的转换，hashtable会
消耗更多内存。