1 考察知识点
本题考察的知识点有以下几个：
- Keys 和 Scan 的区别
- Keys 查询的缺点
- Scan 如何使用？
- Scan 查询的特点
2 解答思路
- Keys 查询存在的问题
- Scan 的使用
- Scan 的特点
3 Keys 使用相关
1）Keys 用法如下
2）Keys 存在的问题
- 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；
- 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：
- 查询的结果为空，但游标值不为 0，表示遍历还没结束；
- 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最大数量，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：
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：
- Scan 可以实现 keys 的匹配功能；
- Scan 是通过游标进行查询的不会导致 Redis 假死；
- Scan 提供了 count 参数，可以规定遍历的数量；
- Scan 会把游标返回给客户端，用户客户端继续遍历查询；
- Scan 返回的结果可能会有重复数据，需要客户端去重；
- 单次返回空值且游标不为 0，说明遍历还没结束；
- 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；
- 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。
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