RedisModule剖析 - RedisIntervalSet

RedisIntervalSet 是一款用于记录不同间隔集合（IntervalSet）的 Redis 模块，按照官方文档给出的示例，我们可以记录从学前班、中学到大学的不同阶段的信息，每个阶段都有一个最小和最大值的分数（这里含义为年龄），最后可以通过查询不同的分数（年龄）来查询对应的学习阶段，通过这种方式能够快速的得到对应数据值所在的区间信息，这种设计思路有些类似于 ZSet。

一、简介

GitHub 地址：https://github.com/danitseitlin/redis-interval-sets

二、架构设计

该模块使用 Rust 进行编写，依赖于 redismodule-rs 版本 0.26.0;

2.1、相关命令

iset.add : 在特定的 key 中增加一个间隔集合（IntervalSet），必须带有最小及最大分数，可同时指定多个；
iset.del : 删除特定 key 或者删除其中的特定的间隔集合；
iset.get : 获取特定 key 中的所有间隔集合或者指定的间隔集合；
iset.score : 获取指定 key 中包含特定分数的集合列表；
iset.not_score : 获取指定 key 中不包含特定分数的集合列表；

2.2、数据结构

// 自定义的数据类型
static REDIS_INTERVAL_SETS: RedisType = RedisType::new(
    "IntervlSt",
    0,
    raw::RedisModuleTypeMethods {
        version: raw::REDISMODULE_TYPE_METHOD_VERSION as u64,
        rdb_load: Some(rdb_load),
        rdb_save: Some(rdb_save),
        aof_rewrite: None,
        free: Some(free),

        // Currently unused by Redis
        mem_usage: None,
        digest: None,

        // Aux data
        aux_load: None,
        aux_save: None,
        aux_save_triggers: 0,

        free_effort: None,
        unlink: None,
        copy: None,
        defrag: None,
    },
);

// 存储所有间隔集合的数据结构
pub struct Sets(pub Vec<Set>);

// 单个间隔集合的数据结构
pub struct Set {
    pub member: String,     // 间隔集合的名称
    pub min_score: i64,     // 间隔集合的范围最小值
    pub max_score: i64,     // 间隔集合的范围最大值
}

2.3、持久化

2.3.1、RDB的持久化

RDB 的存储过程比较简单，直接把 Rust 的数据结构转换为 string 持久化到 RDB 文件中。

unsafe extern "C" fn rdb_save(rdb: *mut raw::RedisModuleIO, value: *mut c_void) {
    let i_sets =  {&*(value as *mut IntervalSet) };
    println!("Saving: {}", &i_sets.to_string());
    raw::save_string(rdb, &i_sets.to_string());
}

2.3.2、AOF的持久化

无 AOF 相关的持久化逻辑。

三、问题与思考

3.1、问题

直接使用 pub Vec<Set> 来存储间隔集合，当存储的间隔集合较多时是否会出现性能问题，每次都需要遍历所有的集合，这里是否会有一些优化手段？简单的想法是通过跳表存储间隔集合的最小值，查询时首先查询跳表找到符合条件的初始值，避免前半部分无效的遍历；

3.2、思考

罗列了一些关于这种数据模型的适用场景：
- 体检健康指标判断：体检健康指标的参数通常可用于分析多种疾病的可能性，而这种医学上的健康指标通常是固定可分析的，因此可用于健康指标的推测与分析；
- 经纬度国家/地区筛选：国家/地区的地理位置信息基本也是固定不变的，通常可以用于筛选某个经纬度下的国家与地区信息；