Redis数据结构选择策略--String？Hash？怎么选？

背景：

先想下我们要做一个用户砸蛋抽券的活动，然后需要对于不同的数据需要设计不同的Redis数据结构，是String呢？还是Hash？怎么选择？

要知道：不同数据采用不同Redis数据结构的设计是基于数据特性和操作需求做出的合理选择~

先看设计好的：

    private static final String COUPON_KEY = "egg_break:coupons";  // 存储奖券库存
    private static final String PROB_KEY = "egg_break:probabilities";  // 存储奖券概率
    private static final String DAY_KEY = "egg_break:current_day";  // 当前活动天数
    private static final String USER_PREFIX = "egg_break:user:";  // 用户数据前缀
    private static final String LOCK_PREFIX = "egg_break:lock:";  // 锁前缀
    private static final String DAILY_INIT_KEY = "egg_break:daily_init"; // 新增

然后分析如下： 

一、Hash结构的使用场景

1. 奖券库存（COUPON_KEY）

private static final String COUPON_KEY = "egg_break:coupons"; // Hash结构

使用Hash的原因：

就像一张表格：

券类型	数量
5	1000
7	500
10	200

• 键名设计技巧：

  • egg_break:coupons：

    • egg_break是活动名前缀（防止和其他业务冲突）

    • coupons明确表示存储的是奖券信息

• 多字段管理：需要存储多种奖券类型及其对应库存（如："5元券"→100, "10元券"→50）

• 原子操作：相比String存储序列化的JSON，可以单独获取/更新某个Value，即可以直接对特定奖券执行HINCRBY增减库存，无需读取整个数据集

• 高效查询：通过HGET可以快速获取特定奖券的库存量

• 相比String结构（每个信息一个key，所以需要多个key）而Hash一个key下多个field，可以减少key的数量，节省内存

• 在需要整体获取所有券信息时，String需要多次get，而Hash只需一次hgetall

操作示例：

HSET egg_break:coupons "5元券" 100 "10元券" 50
HINCRBY egg_break:coupons "5元券" -1  # 扣减库存

2. 奖券概率（PROB_KEY）

private static final String PROB_KEY = "egg_break:probabilities"; // Hash结构

使用Hash的原因：

• 关联数据：需要与奖券库存保持相同的键结构（相同的奖券名称作为field）

• 批量获取：可以通过HGETALL一次性获取所有奖券及其概率，用于概率计算

• 动态更新：可以单独修改某个奖券的概率而不影响其他数据

另外注意点：

• 使用字符串存储（Redis本身没有浮点类型）

• 为什么不和数量存在一起？
  遵循"单一职责原则"：一个Hash只负责一件事，要么管数量，要么管概率

二、String结构的使用场景

1. 当前活动天数（DAY_KEY）

private static final String DAY_KEY = "egg_break:current_day"; // String结构

使用String的原因：

• 单一值：只需要存储一个整数值表示当前天数

• 原子递增：可以使用INCR命令安全地增加天数

• 简单读取：只需要GET命令即可获取当前值

• 为什么用String而不是数字？
  Redis命令set默认就是字符串存储，足够简单

操作示例：

SET egg_break:current_day 1
INCR egg_break:current_day  # 天数+1

2. 每日初始数量（DAILY_INIT_KEY）

private static final String DAILY_INIT_KEY = "egg_break:daily_init"; // String结构

使用String的原因：

• 整体性数据：通常作为整体配置读取（如JSON格式的每日初始化设置）

• 一次性设置：每日初始化时整体写入，不需要单独修改其中部分

• 可能的结构：

  { "day1": {"5元券": 100, "10元券": 50}, "day2": {"5元券": 80, "10元券": 70} }

三、数据结构选择决策矩阵

考虑因素	Hash结构	String结构
数据复杂度	多个键值对的组合	单一值或序列化后的复杂对象
访问模式	需要单独访问或修改部分字段	总是整体读写
原子操作需求	需要字段级原子操作(如HINCRBY)	需要键级原子操作(如INCR)
数据关联性	需要保持相同field结构的关联数据	独立数据项
典型命令	HSET/HGET/HINCRBY/HGETALL	SET/GET/INCR/DECR

四、其他可能的数据结构选择

1. 用户数据（USER_PREFIX + userId）

当前代码中使用Hash存储用户数据也是合理的：

String userKey = USER_PREFIX + userId; // Hash结构

优势：

• 可以单独更新用户某天的记录（HSET day1 "5元券"）

• 可以高效检查某天是否参与（HEXISTS day1）

2. 为什么不用Sorted Set？

虽然Sorted Set适合带权重的场景，但在本系统中：

• 奖券概率只在抽奖时一次性使用，不需要持续排序

• 库存管理需要精确的数值操作，Sorted Set的score是浮点数可能不精确

总结下思路：

1. 选择依据优先级：

   • 首先考虑数据访问模式（整体读写 vs 部分读写）

   • 其次考虑原子操作需求

   • 最后考虑内存效率（Hash对少量字段更高效）