浅谈Redis数据库的键值设计

NoSQL带给我们的东西很多，高性能，水平扩展性，还有不一样的思维方式。本文来自@hoterran的个人博客运维与开发，作者列举了几种常用的应用场景，分别描述了其关系型数据库和Redis下的不同存储设计方法。值得参考。

丰富的数据结构使得redis的设计非常的有趣。不像关系型数据库那样，DEV和DBA需要深度沟通，review每行sql语句，也不像memcached那样，不需要DBA的参与。redis的DBA需要熟悉数据结构，并能了解使用场景。

下面举一些常见适合kv数据库的例子来谈谈键值的设计，并与关系型数据库做一个对比，发现关系型的不足之处。

用户登录系统

记录用户登录信息的一个系统， 我们简化业务后只留下一张表。

关系型数据库的设计

mysql> select * from login;
+---------+----------------+-------------+---------------------+
| user_id | name?????????? | login_times | last_login_time???? |
+---------+----------------+-------------+---------------------+
|?????? 1 | ken thompson?? |?????????? 5 | 2011-01-01 00:00:00 |
|?????? 2 | dennis ritchie |?????????? 1 | 2011-02-01 00:00:00 |
|?????? 3 | Joe Armstrong? |?????????? 2 | 2011-03-01 00:00:00 |
+---------+----------------+-------------+---------------------+

user_id表的主键，name表示用户名，login_times表示该用户的登录次数，每次用户登录后，login_times会自增，而last_login_time更新为当前时间。

REDIS的设计

关系型数据转化为KV数据库，我的方法如下：

key 表名：主键值：列名

value 列值

一般使用冒号做分割符，这是不成文的规矩。比如在php-admin for redis系统里，就是默认以冒号分割，于是user:1 user:2等key会分成一组。于是以上的关系数据转化成kv数据后记录如下：

Set login:1:login_times 5
Set login:2:login_times 1
Set login:3:login_times 2

Set login:1:last_login_time 2011-1-1
Set login:2:last_login_time 2011-2-1
Set login:3:last_login_time 2011-3-1

set login:1:name ”ken thompson“
set login:2:name “dennis ritchie”
set login:3:name ”Joe Armstrong“

这样在已知主键的情况下，通过get、set就可以获得或者修改用户的登录次数和最后登录时间和姓名。

一般用户是无法知道自己的id的，只知道自己的用户名，所以还必须有一个从name到id的映射关系，这里的设计与上面的有所不同。

set "login:ken thompson:id" ?    1
set "login:dennis ritchie:id"??? 2
set "login:?Joe Armstrong:id"?   3

这样每次用户登录的时候业务逻辑如下（python版），r是redis对象，name是已经获知的用户名。

#获得用户的id
uid = r.get("login:%s:id" % name)
#自增用户的登录次数
ret = r.incr("login:%s:login_times" % uid)
#更新该用户的最后登录时间
ret = r.set("login:%s:last_login_time" % uid, datetime.datetime.now())

如果需求仅仅是已知id，更新或者获取某个用户的最后登录时间，登录次数，关系型和kv数据库无啥区别。一个通过btree pk，一个通过hash，效果都很好。

假设有如下需求，查找最近登录的N个用户。开发人员看看，还是比较简单的，一个sql搞定。

select * from login order by last_login_time desc limit N

DBA了解需求后，考虑到以后表如果比较大，所以在last_login_time上建个索引。执行计划从索引leafblock 的最右边开始访问N条记录，再回表N