Redis 哈希(Hash)

1. 简介

Redis 中的 Hash 是一个 String 类型的 field-value（键值对）(类似于 Map)的映射表，特别适合用于存储对象，后续操作的时候，你可以直接修改这个对象中的某些字段的值。每个哈希可以存储多达 2^32 - 1 个键值对。

2. 基本命令

命令	描述	示例
HSET key field value	设置哈希字段的值	HSET book:1001 name 'Java 设计模式'
HGET key field	获取哈希字段的值	HGET book:1001 name
HEXISTS key field	检查哈希字段是否存在	HEXISTS book:1001 name
HDEL key field [field ...]	删除哈希字段	HDEL book:1001 name
HLEN key	获取哈希字段数量	HLEN book:1001
HKEYS key	获取所有哈希中的字段名	HKEYS book:1001
HVALS key	获取所有哈希中的值	HVALS book:1001
HGETALL key	获取所有字段和值	HGETALL book:1001

2.1 示例

127.0.0.1:6379> HSET book:1001 name "Design Patterns" isbn 0000110001
(integer) 2
127.0.0.1:6379> HGET book:1001 name
"Design Patterns"
127.0.0.1:6379> HEXISTS book:1001 isbn
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HDEL book:1001 isbn
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HKEYS book:1001
1) "name"
127.0.0.1:6379> HVALS book:1001
1) "Design Patterns"
127.0.0.1:6379> HGETALL book:1001
1) "name"
2) "Design Patterns"

3. 批量操作命令

Redis 支持一次设置或获取哈希中的多个字段，提高操作效率：

命令	描述	示例
HMSET key field value [field value ...]	批量设置多个字段	HMSET book:1001 name '设计模式' isbn 0000110001
HMGET key field [field ...]	批量获取多个字段的值	HMGET book:1001 name isbn
HSETNX key field value	设置字段（仅当字段不存在时）	HSETNX book:1001 price 55.0

3.1 示例

# 批量设置字段
127.0.0.1:6379> HMSET book:1001 name "Design Patterns" isbn 0000110001
OK
127.0.0.1:6379> HMGET book:1001 name isbn
1) "Design Patterns"
2) "0000110001"

# 仅当字段不存在时设置
127.0.0.1:6379> HSETNX book:1001 price 55.0
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HSETNX book:1001 price 60.0
(integer) 0

4. 数值操作命令

当哈希字段存储数值时，可以进行原子性的数值操作：

命令	描述	说明
HINCRBY key field increment	将字段值增加指定整数	HINCRBY book:1001 sale_count 1
HINCRBYFLOAT key field increment	将字段值增加指定浮点数	HINCRBYFLOAT book:1001 total_sale_amount 55.5

4.1 示例

127.0.0.1:6379> HINCRBY book:1001 sale_count 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HINCRBY book:1001 sale_count 2
(integer) 3
127.0.0.1:6379> HINCRBYFLOAT book:1001 total_sale_amount 55.5
"55.5"
127.0.0.1:6379> HINCRBYFLOAT book:1001 total_sale_amount 44.5
"100"

5. 遍历

Redis 提供了安全的字段遍历命令：

命令	描述	示例
HSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count]	迭代哈希字段	HSCAN book:1001 0 MATCH "*Java*"

5.1 示例

127.0.0.1:6379> HMSET book:1001 name "Design Patterns" author "GoF"
OK
127.0.0.1:6379> HSCAN book:1001 0 MATCH "*na*"
1) "0"
2) 1) "name"
   2) "Design Patterns"
```## 6. 实际应用场景

### 6.1 用户信息存储

使用哈希存储用户的详细信息：

```bash
# 存储用户信息
127.0.0.1:6379> HMSET user:1001 name "Tom" age 25 city "Beijing"
OK
# 修改单个字段，无需取出整个对象
127.0.0.1:6379> HSET user:1001 age 26
(integer) 0
127.0.0.1:6379> HGET user:1001 age
"26"

6.2 购物车管理

使用哈希存储用户的购物车信息：

# field 为商品 ID，value 为购买数量
127.0.0.1:6379> HSET cart:user:1001 5001 2
(integer) 1
# 增加购买数量
127.0.0.1:6379> HINCRBY cart:user:1001 5001 1
(integer) 3
# 结算后移除对应商品
127.0.0.1:6379> HDEL cart:user:1001 5001
(integer) 1

6.3 网站统计

使用哈希存储网站的各种统计数据：

# 单独维护各项指标
127.0.0.1:6379> HINCRBY site:stats visits 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HINCRBY site:stats downloads 1
(integer) 1
# 一次读取全部指标
127.0.0.1:6379> HGETALL site:stats
1) "visits"
2) "1"
3) "downloads"
4) "1"

7. 性能优化建议

• 批量操作 : 使用 HMSET/HMGET 减少网络往返次数
• 字段数量: 单个哈希的字段数量不宜过多（建议小于 1000）
• 内存优化: Redis 对小哈希有特殊的内存优化
• 避免大字段: 单个字段值不宜过大
• 使用 HSCAN: 遍历大哈希时使用 HSCAN 而不是 HGETALL
• 合理设计: 根据访问模式设计哈希结构

8. 哈希 vs 字符串

8.1 存储对象的两种方式对比

# 方式1：使用字符串存储JSON
SET user:1001 "{\"name\":\"张三\",\"age\":25,\"city\":\"北京\"}"
# 优点：简单直接
# 缺点：更新单个字段需要序列化/反序列化整个对象

# 方式2：使用哈希存储
HMSET user:1001 name "张三" age 25 city "北京"
# 优点：可以单独操作字段，内存效率高
# 缺点：不能设置单个字段的过期时间