晋城婚介:面试突击 | Redis 如何从海量数据中查询出某一个 Key?附视频

admin 1个月前 (03-04) 科技 101 4

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1 考察知识点

本题考察的知识点有以下几个:

  1. Keys 和 Scan 的区别
  2. Keys 查询的缺点
  3. Scan 如何使用?
  4. Scan 查询的特点

2 解答思路

  1. Keys 查询存在的问题
  2. Scan 的使用
  3. Scan 的特点

3 Keys 使用相关

1)Keys 用法如下

2)Keys 存在的问题

  1. 此命令没有分页功能,我们只能一次性查询出所有符合条件的 key 值,如果查询结果非常巨大,那么得到的输出信息也会非常多;
  2. keys 命令是遍历查询,因此它的查询时间复杂度是 o(n),所以数据量越大查询时间就越长。

4 Scan 使用相关

我们先来模拟海量数据,使用 Pipeline 添加 10w 条数据,Java 代码实现如下:

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.Pipeline;
import utils.JedisUtils;

public class ScanExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 添加 10w 条数据
        initData();
    }
    public static void initData(){
        Jedis jedis = JedisUtils.getJedis();
        Pipeline pipe = jedis.pipelined();
        for (int i = 1; i < 100001; i++) {
            pipe.set("user_token_" + i, "id" + i);
        }
        // 执行命令
        pipe.sync();
        System.out.println("数据插入完成");
    }
}

我们来查询用户 id 为 9999* 的数据,Scan 命令使用如下:

127.0.0.1:6379> scan 0 match user_token_9999* count 10000
1) "127064"
2) 1) "user_token_99997"
127.0.0.1:6379> scan 127064 match user_token_9999* count 10000
1) "1740"
2) 1) "user_token_9999"
127.0.0.1:6379> scan 1740 match user_token_9999* count 10000
1) "21298"
2) 1) "user_token_99996"
127.0.0.1:6379> scan 21298 match user_token_9999* count 10000
1) "65382"
2) (empty list or set)
127.0.0.1:6379> scan 65382 match user_token_9999* count 10000
1) "78081"
2) 1) "user_token_99998"
   2) "user_token_99992"
127.0.0.1:6379> scan 78081 match user_token_9999* count 10000
1) "3993"
2) 1) "user_token_99994"
   2) "user_token_99993"
127.0.0.1:6379> scan 3993 match user_token_9999* count 10000
1) "13773"
2) 1) "user_token_99995"
127.0.0.1:6379> scan 13773 match user_token_9999* count 10000
1) "47923"
2) (empty list or set)
127.0.0.1:6379> scan 47923 match user_token_9999* count 10000
1) "59751"
2) 1) "user_token_99990"
   2) "user_token_99991"
   3) "user_token_99999"
127.0.0.1:6379> scan 59751 match user_token_9999* count 10000
1) "0"
2) (empty list or set)

从以上的执行结果,我们看出两个问题:

  1. 查询的结果为空,但游标值不为 0,表示遍历还没结束;
  2. 设置的是 count 10000,但每次返回的数量都不是 10000,且不固定,这是因为 count 只是限定服务器单次遍历的字典槽位数量 (约等于),而不是规定返回结果的 count 值。

相关语法:scan cursor [MATCH pattern] [COUNT count]

其中:

  • cursor:光标位置,整数值,从 0 开始,到 0 结束,查询结果是空,但游标值不为 0,表示遍历还没结束;
  • match pattern:正则匹配字段;
  • count:限定服务器单次遍历的字典槽位数量 (约等于),只是对增量式迭代命令的一种提示 (hint),并不是查询结果返回的更大数量,它的默认值是 10。

5 Scan 代码实战

本文我们使用 Java 代码来实现 Scan 的查询功能,代码如下:

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.Pipeline;
import redis.clients.jedis.ScanParams;
import redis.clients.jedis.ScanResult;
import utils.JedisUtils;

public class ScanExample {
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = JedisUtils.getJedis();
        // 定义 match 和 count 参数
        ScanParams params = new ScanParams();
        params.count(10000);
        params.match("user_token_9999*");
        // 游标
        String cursor = "0";
        while (true) {
            ScanResult<String> res = jedis.scan(cursor, params);
            if (res.getCursor().equals("0")) {
                // 表示最后一条
                break;
            }
            cursor = res.getCursor(); // 设置游标
            for (String item : res.getResult()) {
                // 打印查询结果
                System.out.println("查询结果:" + item);
            }
        }
    }
}

以上程序执行结果如下:

Zookeeper分布式系统协同器概念快速学习

查询结果:user_token_99997

查询结果:user_token_9999

查询结果:user_token_99996

查询结果:user_token_99998

查询结果:user_token_99992

查询结果:user_token_99994

查询结果:user_token_99993

查询结果:user_token_99995

查询结果:user_token_99990

查询结果:user_token_99991

查询结果:user_token_99999

6 总结

通过本文我们了解到,Redis 中如果要在海量的数据数据中,查询某个数据应该使用 Scan,Scan 具有以下特征:

  1. Scan 可以实现 keys 的匹配功能;
  2. Scan 是通过游标进行查询的不会导致 Redis 假死;
  3. Scan 提供了 count 参数,可以规定遍历的数量;
  4. Scan 会把游标返回给客户端,用户客户端继续遍历查询;
  5. Scan 返回的结果可能会有重复数据,需要客户端去重;
  6. 单次返回空值且游标不为 0,说明遍历还没结束;
  7. Scan 可以保证在开始检索之前,被删除的元素一定不会被查询出来;
  8. 在迭代过程中如果有元素被修改, Scan 不保证能查询出相关的元素。

7 视频

视频版:https://www.bilibili.com/video/av88076985/

联合索引在B+树上的存储结构及数据查找方式

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