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。

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。

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次，效果很好。

过了两天，又来一个需求，需要知道登录次数最多的人是谁。同样的关系型如何处理？DEV说简单

DBA一看，又要在login_time上建立一个索引。有没有觉得有点问题呢，表上每个字段上都有素引。

关系型数据库的数据存储的的不灵活是问题的源头，数据仅有一种储存方法，那就是按行排列的堆表。统一的数据结构意味着你必须使用索引来改变sql的访问路径来快速访问某个列的，而访问路径的增加又意味着你必须使用统计信息来辅助，于是一大堆的问题就出现了。

没有索引，没有统计计划，没有执行计划，这就是kv数据库。

redis里如何满足以上的需求呢？ 对于求最新的N条数据的需求，链表的后进后出的特点非常适合。我们在上面的登录代码之后添加一段代码，维护一个登录的链表，控制他的长度，使得里面永远保存的是最近的N个登录用户。

这样需要获得最新登录人的id，如下的代码即可

另外，求登录次数最多的人，对于排序，积分榜这类需求，sorted set非常的适合，我们把用户和登录次数统一存储在一个sorted set里。

zadd login:login_times 5 1
zadd login:login_times 1 2
zadd login:login_times 2 3

这样假如某个用户登录，额外维护一个sorted set，代码如此

那么如何获得登录次数最多的用户呢，逆序排列取的排名第N的用户即可

可以看出，DEV需要添加2行代码，而DBA不需要考虑索引什么的。

TAG系统

tag在互联网应用里尤其多见，如果以传统的关系型数据库来设计有点不伦不类。我们以查找书的例子来看看redis在这方面的优势。

关系型数据库的设计

两张表，一张book的明细，一张tag表，表示每本的tag，一本书存在多个tag。

mysql> select * from book;
+------+-------------------------------+----------------+
| id   | name                          | author         |
+------+-------------------------------+----------------+
|    1 | The Ruby Programming Language | Mark Pilgrim   |
|    1 | Ruby on rail                  | David Flanagan |
|    1 | Programming Erlang            | Joe Armstrong  |
+------+-------------------------------+----------------+

mysql> select * from tag;
+---------+---------+
| tagname | book_id |
+---------+---------+
| ruby    |       1 |
| ruby    |       2 |
| web     |       2 |
| erlang  |       3 |
+---------+---------+

假如有如此需求，查找即是ruby又是web方面的书籍，如果以关系型数据库会怎么处理？

tag表自关联2次再与book关联，这个sql还是比较复杂的，如果要求即ruby，但不是web方面的书籍呢？

关系型数据其实并不太适合这些集合操作。

REDIS的设计

首先book的数据肯定要存储的，和上面一样。

set book:1:name    ”The Ruby Programming Language”
Set book:2:name     ”Ruby on rail”
Set book:3:name     ”Programming Erlang”

set book:1:author    ”Mark Pilgrim”
Set book:2:author     ”David Flanagan”
Set book:3:author     ”Joe Armstrong”

tag表我们使用集合来存储数据，因为集合擅长求交集、并集

sadd tag:ruby 1
sadd tag:ruby 2
sadd tag:web 2
sadd tag:erlang 3

那么，即属于ruby又属于web的书？

inter_list = redis.sinter("tag.web", "tag:ruby")

即属于ruby，但不属于web的书？

inter_list = redis.sdiff("tag.ruby", "tag:web")

属于ruby和属于web的书的合集？

inter_list = redis.sunion("tag.ruby", "tag:web")

简单到不行阿。

从以上2个例子可以看出在某些场景里，关系型数据库是不太适合的，你可能能够设计出满足需求的系统，但总是感觉的怪怪的，有种生搬硬套的感觉。

尤其登录系统这个例子，频繁的为业务建立索引。放在一个复杂的系统里，ddl（创建索引）有可能改变执行计划。导致其它的sql采用不同的执行计 划，业务复杂的老系统，这个问题是很难预估的，sql千奇百怪。要求DBA对这个系统里所有的sql都了解，这点太难了。这个问题在oracle里尤其严 重，每个DBA估计都碰到过。对于MySQL这类系统，ddl又不方便（虽然现在有online ddl的方法）。碰到大表，DBA凌晨爬起来在业务低峰期操作，这事我没少干过。而这种需求放到redis里就很好处理，DBA仅仅对容量进行预估即可。

未来的OLTP系统应该是kv和关系型的紧密结合。

来源：www.hoterran.info

　　(1)非静态对象的初始化

　　在创建对象时，对象所在类的所有数据成员会首先进行初始化。

　　基本类型：int型，初始化为0。

　　如果为对象：这些对象会按顺序初始化。

　　※在所有类成员初始化完成之后，才调用本类的构造方法创建对象。

　　构造方法的作用就是初始化。

　　(2)静态对象的初始化

　　程序中主类的静态变量会在main方法执行前初始化。

　　不仅第一次创建对象时，类中的所有静态变量都初始化，并且第一次访问某类(注意此时未创建此类对象)的静态对象时，所有的静态变量也要按它们在类中的顺序初始化。

　　2、继承时，对象的初始化过程 

　　(1)主类的超类由高到低按顺序初始化静态成员，无论静态成员是否为private。

　　(2)主类静态成员的初始化。

　　(3)主类的超类由高到低进行默认构造方法的调用。注意，在调用每一个超类的默认构造方法前，先进行对此超类进行非静态对象的初始化。

　　(4)主类非静态成员的初始化。

　　(5)调用主类的构造方法。

　　3、关于构造方法

　　(1)类可以没有构造方法，但如果有多个构造方法，就应该要有默认的构造方法，否则在继承此类时，需要在子类中显式调用父类的某一个非默认的构造方法了。

　　(2)在一个构造方法中，只能调用一次其他的构造方法，并且调用构造方法的语句必须是第一条语句。

　　4、有关public、private和protected

　　(1)无public修饰的类，可以被其他类访问的条件是：a.两个类在同一文件中，b.两个类在同一文件夹中，c.两个类在同一软件包中。

　　(2)protected：继承类和同一软件包的类可访问。

　　(3)如果构造方法为private，那么在其他类中不能创建该类的对象。

　　5、抽象类

　　(1)抽象类不能创建对象。

　　(2)如果一个类中一个方法为抽象方法，则这个类必须为abstract抽象类。

　　(3)继承抽象类的类在类中必须实现抽象类中的抽象方法。

　　(4)抽象类中可以有抽象方法，也可有非抽象方法。抽象方法不能为private。

　　(5)间接继承抽象类的类可以不给出抽象方法的定义。

　　6、final关键字

　　(1)一个对象是常量，不代表不能转变对象的成员，仍可以其成员进行操作。

　　(2)常量在使用前必须赋值，但除了在声明的同时初始化外，就只能在构造方法中初始化。

　　(3)final修饰的方法不能被重置(在子类中不能出现同名方法)。

　　(4)如果声明一个类为final，则所有的方法均为final，无论其是否被final修饰，但数据成员可为final也可不是。

　　7、接口interface(用implements来实现接口)

　　(1)接口中的所有数据均为static和final即静态常量。尽管可以不用这两个关键字修饰，但必须给常量赋初值。

　　(2)接口中的方法均为public，在实现接口类中，实现方法必须可public关键字。

　　(3)如果使用public来修饰接口，则接口必须与文件名相同。

　　8、多重继承 

　　(1)一个类继承了一个类和接口，那么必须将类写在前面，接口写在后面，接口之间用逗号分隔。

　　(2)接口之间可多重继承，注意使用关键字extends。

　　(3)一个类虽只实现了一个接口，但不仅要实现这个接口的所有方法，还要实现这个接口继承的接口的方法，接口中的所有方法均须在类中实现。

　　9、接口的嵌入

　　(1)接口嵌入类中，可以使用private修饰。此时，接口只能在所在的类中实现，其他类不能访问。

　　(2)嵌入接口中的接口一定要为public。 

        10、类的嵌入 

　　(1)类可以嵌入另一个类中，但不能嵌入接口中。

　　}

　　(2)在静态方法或其他方法中，不能直接创建内部类对象，需通过手段来取得。

　　手段有两种：

　　class A { class B {} B getB() { B b = new B(); return b; } } static void m() { A a = new A(); A.B ab = a.getB(); // 或者是 A.B ab = a.new B(); }

　　(3)一个类继承了另一个类的内部类，因为超类是内部类，而内部类的构造方法不能自动被调用，这样就需要在子类的构造方法中明确的调用超类的构造方法。接上例：

　　class C extends A.B { C() { new A().super(); // 这一句就实现了对内部类构造方法的调用。 } }

　　构造方法也可这样写：

　　C(A a) { a.super(); } // 使用这个构造方法创建对象，要写成C c = new C(a); a是A的对象。

　　11、异常类JAVA中除了RunTimeException类，其他异常均须捕获或抛出。