Redis 儲存物件資訊是用 Hash 還是 String

Redis 內部使用一個 RedisObject 物件來表示所有的 key 和 value，RedisObject 中的 type，則是代表一個 value 物件具體是何種資料型別，它包含字串（String）、連結串列（List）、雜湊結構（Hash）、集合（Set）、有序集合（Sorted set）。

日常工作中我們儲存物件資訊的時候，一般有兩種做法，一種是用 Hash 儲存，另一種是 String 儲存。但好像並沒有所謂的最佳實踐，那麼實際上到底用什麼資料結構儲存更好呢？

首先簡單回顧下，Redis 的 Hash 和 String 結構。

String

String 資料結構是簡單的 key-value 型別，value 其實不僅是 String，也可以是數字。Redis 中的 String 可以表示很多語義：

• 字串（bits）

• 整數

• 浮點數

這三種型別，Redis 會根據具體的場景完成自動轉換，並且根據需要選取底層的承載方式。String 在 Redis 內部儲存預設就是一個字串，被 RedisObject 所引用，當遇到 incr、decr 等操作時會轉成數值型進行計算，此時 RedisObject 的 encoding 欄位為 int。

在儲存過程中，我們可以將使用者資訊使用 Json 序列化成字串，然後將序列化後的字串存入 Redis 進行快取。

由於 Redis 的字串是動態字串，可以修改，內部結構類似於 Java 的 ArrayList，採用預分配冗餘空間的方式來減少記憶體的頻繁分配。如上圖所示，內部為當前字串實際分配的空間 capacity，一般高於實際字串長度 len。

假設我們要儲存的結構是：

{


  
"name": 
"xiaowang",


  
"age": 
"35"


}

如果此時將此使用者資訊的 name 改為 “xiaoli”，再存到 Redis 中，Redis 是不需要重新分配空間的。而且我們在讀取和儲存資料的時候只需要對做 Json 序列化與反序列化，比較方便。

Hash

Hash 在很多程式語言中都有著很廣泛的應用，而在 Redis 中也是如此。在 Redis 中，Hash 常常用來快取一些物件資訊，如使用者資訊、商品資訊、配置資訊等，因此也被稱為字典（dictionary），Redis 的字典使用 Hash table 作為底層實現， 一個 Hash table 裡面可以有多個雜湊表節點，而每個雜湊表節點儲存了字典中的一個鍵值對。實際上，Redis 資料庫底層也是採用 Hash table 來儲存鍵值對的。

Redis 的 Hash 相當於 Java 的 HashMap，內部結構實現與 HashMap 一致，即陣列 + 連結串列結構。只是 reHash 方式不一樣。

前面說到 String 適合儲存使用者資訊，而 Hash 結構也可以儲存使用者資訊，不過是對每個欄位單獨儲存，因此可以在查詢時獲取部分欄位的資訊，節省網路流量。不過 Redis 的 Hash 的值只能是字串，儲存上面的那個例子還好，如果儲存的使用者資訊變為：

{


  
"name": 
"xiaowang",


  
"age": 
25,


  
"clothes": {


    
"shirt": 
"gray",


    
"pants": 
"read"


  }


}

那麼該如何儲存 "clothes" 屬性又變成了該用 String 還是 Hash 的問題。

String 和 Hash 佔用記憶體的比較

既然兩種資料結構都可以儲存結構體資訊。到底哪種更加合適呢？

首先我們用程式碼先插入 10000 條資料，然後用視覺化工具來看看記憶體的佔用情況。

const 
Redis 
= 
require(
"ioRedis");



const 
Redis0 
= 
new 
Redis({
port: 
6370});



const 
Redis1 
= 
new 
Redis({
port: 
6371});











const 
user 
= {


  
name: 
'name12345',


  
age: 
16,


  
avatar: 
',


  
phone: 
'13111111111',


  
email: 
'1111111@11.email',


  
lastLogon: 
'2021-04-28 10:00:00',


}











async 
function 
main() {


  
for (
let 
i 
= 
0; 
i 
< 
10000; 
i
++) {


    
await 
Redis0.
set(
`String:user:${
i
}`, 
Json.
Stringify(
user));


    
await 
Redis1.
hmset(
`Hash:user:${
i
}`, 
user);


  }


}







main().
then(
process.
exit);

先看 Redis0：

再來看看 Redis1：

可以看到還是有點差距的，但是差距並不明顯。

網友討論

網上的使用者也有同樣的疑問， 因為值的長度是不確定的，所以不知道採用 String 還是 Hash 儲存更有效率。

這裡我主要給大家翻譯下該問題下優質的答案：

適合用 String 儲存的情況：

• 每次需要訪問大量的欄位

• 儲存的結構具有多層巢狀的時候

適合用 Hash 儲存的情況：

• 在大多數情況中只需要訪問少量欄位

• 自己始終知道哪些欄位可用，防止使用 mget 時獲取不到想要的資料

總結

以上的環境博主都是部署在3A伺服器上的，感興趣的朋友可以自己也部署一套。本文主要介紹了 Redis 儲存物件資訊是用 Hash 還是 String，建議是大部分情況下使用 String 儲存就好，畢竟在儲存具有多層巢狀的物件時方便很多，佔用的空間也比 Hash 小。當我們需要儲存一個特別大的物件時，而且在大多數情況中只需要訪問該物件少量的欄位時，可以考慮使用 Hash。