Redis快速上手篇(二)(操作与数据类型)

Key

默认 16 个数据库，类似数组下标从 0 开始，初始默认使用 0 号库

config get databases 查询数据库总数量

dbsize 查看当前数据库的 key 的数量

flushdb 清空当前库

flushall 通杀全部库

keys * 获取当前库中的所有key

select 0 选择第一个库

move key 1 将当前的数据库 key 移动到某个数据库,目标库有，则不能移动

randomkey 从当前数据库中随机返回

type key 类型

del key 删除 key

exists key 判断是否存在 key

expire key 10 为给定的key设置过期时间单位是秒

pexpire key 1000 给定的key设置过期时间单位：毫秒

persist key 删除key的过期时间

ttl key 查看还有多少秒过期，-1 表示永不过期，-2 表示已过期

常见数据类型

String

String是Redis最基本的类型，你可以理解成与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value。

String类型是二进制安全的。意味着Redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。

String类型是Redis最基本的数据类型，一个Redis中字符串value最多可以是512M

set <key><value>添加键值对

        NX：当数据库中key不存在时，可以将key-value添加数据库

        XX：当数据库中key存在时，可以将key-value添加数据库，与NX参数互斥

        EX：key的超时秒数

        PX：key的超时毫秒数

setex <key><过期时间><value>#设置键值的同时，设置过期时间，单位秒

        等同于 set <key><value> EX<过期时间>

setnx key value 不存在就插入（not exists）

        等同于 set <key><value> NX

ttl <key> 获取过期时间剩余秒数

get <key>查询对应键值

getset <key><value> 以新换旧，设置了新值同时获得旧值。

mset key1 key2 批量设置key

msetnx <key1><value1><key2><value2> ..... 同时设置一个或多个 key-value 对，当且仅当所有给定 key 都不存在如果有一个存在就会不成功。

注意：有一个失败则都失败

mget key1 key2 批量获取

setrange <key><起始位置index><value> #从 index 开始替换 value

getrange <key><起始位置><结束位置>

getrange name 0 -1 字符串分段 0 -1 是全部 0 -2 ==n-1

append <key><value> 将给定的<value> 追加到原值的末尾

strlen <key> 获得值的长度

incr <key>

        将 key 中储存的数字值增1

        只能对数字值操作，如果为空，新增值为1

decr <key>

        将 key 中储存的数字值减1

        只能对数字值操作，如果为空，新增值为-1

incrby / decrby <key><步长>将 key 中储存的数字值增减。自定义步长。

原子性操作

所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作；

这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何 context switch （切换到另一个线程）。

（1）在单线程中，能够在单条指令中完成的操作都可以认为是"原子操作"，因为中断只能发生于指令之间。

（2）在多线程中，不能被其它进程（线程）打断的操作就叫原子操作。

Redis单命令的原子性主要得益于Redis的单线程。

数据结构

String的数据结构为简单动态字符串(Simple Dynamic String,缩写SDS)。是可以修改的字符串，内部结构实现上类似于Java的ArrayList，采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配.

如图中所示，内部为当前字符串实际分配的空间capacity一般要高于实际字符串长度len。当字符串长度小于1M时，扩容都是加倍现有的空间（2倍），如果超过1M，扩容时一次只会多扩1M的空间。需要注意的是字符串最大长度为512M。

list类型

Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。

它的底层实际是个双向链表，对两端的操作性能很高，通过索引下标的操作中间的节点性能会较差。

lpush/rpush <key><value1><value2><value3> .... 从左边/右边插入一个或多个值。

lpop/rpop <key> 从左边/右边吐出一个值。值在键在，值光键亡。

rpoplpush <key1><key2> 从<key1>列表右边吐出一个值，插到<key2>列表左边

lrange <key><start><stop>按照索引下标获得元素(从左到右)

0左边第一个，-1右边第一个，（0 -1表示获取有）

lindex <key><index>按照索引下标获得元素(从左到右)

llen <key>获得列表长度

linsert <key> <before/after> <value><newvalue> 在<value>的后面插入<newvalue>插入值

lrem <key><n><value> 从左边删除n个对应的value值(从左到右)

lset<key><index><value>将列表key下标为index的值替换成value

数据结构

List的数据结构为快速链表quickList。

首先在列表元素较少的情况下会使用一块连续的内存存储，这个结构是ziplist，也即是压缩列表。

（它将所有的元素紧挨着一起存储，分配的是一块连续的内存）。

当数据量比较多的时候才会改成quicklist。

因为普通的链表需要的附加指针空间太大，会比较浪费空间。比如这个列表里存的只是int类型的数据，结构上还需要两个额外的指针prev和next。

Redis将链表和ziplist结合起来组成了quicklist。也就是将多个ziplist使用双向指针串起来使用。这样既满足了快速的插入删除性能，又不会出现太大的空间冗余。

hash类型

hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。

类似Java里面的Map<String,Object>

存储数据三种方法:

user: { id=1,name="zhagsan" } 修改复杂 需要序列化与反序列化

user:id 1                       数据结构太乱
user:name zhangsan    

key    value                        key(用户id) filed(属性标签)
                                    操作对应数据简单，不需要重复存
user    field    value              没有序列化和并发修改控制的问题
        id        1
        name      zhangsan

hset <key><field><value>给<key>集合中的 <field>键赋值<value>

hget <key1><field> 从<key1>集合<field>取出 value

hdel <key><field> 删除指定key的field (field全删掉 key也会删掉)

hmset <key1><field1><value1><field2><value2>... 批量设置hash的值

hexists<key1><field>查看哈希表 key 中，给定域 field 是否存在。

hkeys <key>列出该hash集合的所有field

hvals <key>列出该hash集合的所有value

hincrby <key><field><increment>为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量返回为结果

hsetnx <key><field><value>将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ，当且仅当域 field 不存在 .

数据结构

Hash类型对应的数据结构是两种：ziplist（压缩列表），hashtable（哈希表）。当field-value长度较短且个数较少时，使用ziplist，否则使用hashtable。

set类型

set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能，特殊之处在于set是可以自动排重的，当你需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据时，set是一个很好的选择，并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口，这个也是list所不能提供的。

sadd <key><value1><value2> .....

将一个或多个 member 元素加入到集合 key 中，已经存在的 member 元素将被忽略

smembers <key>取出该集合的所有值。

sismember <key><value> 判断集合<key>是否为含有该<value>值，有1，没有0

scard <key> 返回该集合的元素个数。

srem <key><value1><value2> .... 删除集合中的某个元素。

spop <key> <count> 随机从该集合中吐出count个值。会从集合中删除数据

srandmember <key> <n> 随机从该集合中取出n个值。不会从集合中删除。

smove <source><destination>value 把集合中一个值从一个集合移动到另一个集合

sinter <key1><key2> 返回两个集合的交集元素。

sunion <key1><key2> 返回两个集合的并集元素。

sdiff <key1><key2> 返回两个集合的差集元素(key1中的，不包含key2中的)

数据结构

Set数据结构是dict字典，字典是用哈希表实现的。

Java中HashSet的内部实现使用的是HashMap，只不过所有的value都指向同一个对象。Redis的set结构也是一样，它的内部也使用hash结构，所有的value都指向同一个内部值。

zset类型

Redis有序集合zset与普通集合set非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合。

不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个评分（score）,这个评分（score）被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的，但是评分可以是重复了的。

因为元素是有序的, 所以你也可以很快的根据评分（score）或者次序（position）来获取一个范围的元素。

访问有序集合的中间元素也是非常快的,因此你能够使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表。

zadd <key><score1><value1><score2><value2>…

将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中。

zrange <key><start><stop> [WITHSCORES]

返回有序集 key 中，下标在<start><stop>之间的元素

带WITHSCORES，可以让分数一起和值返回到结果集。

zrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count]

返回有序集 key 中，所有 score 值介于 min 和 max 之间(包括等于 min 或 max )的成员。有序集成员按 score 值递增(从小到大)次序排列。zre

zrevrangebyscore key max min [withscores] [limit offset count]

同上，改为从大到小排列。

zincrby <key><increment><value> 为元素的score加上增量

zrem <key><value>删除该集合下，指定值的元素

zcount <key><min><max>统计该集合，分数区间内的元素个数

zrank <key><value>返回该值在集合中的排名，从0开始。

SortedSet(zset)是Redis提供的一个非常特别的数据结构，一方面它等价于Java的数据结构Map<String, Double>，可以给每一个元素value赋予一个权重score，另一方面它又类似于TreeSet，内部的元素会按照权重score进行排序，可以得到每个元素的名次，还可以通过score的范围来获取元素的列表。

zset底层使用了两个数据结构

（1）hash，hash的作用就是关联元素value和权重score，保障元素value的唯一性，可以通过元素value找到相应的score值。

（2）跳跃表，跳跃表的目的在于给元素value排序，根据score的范围获取元素列表。

各数据的使用场景

类型	简介	特性	场景
String(字符串)	二进制安全	可以包含任何数据,比如jpg图片或者序列化的对象,一个键最大能存储512M	---(token,验证码)
Hash(字典)	键值对集合,即编程语言中的Map类型	适合存储对象,并且可以像数据库中update一个属性一样只修改某一项属性值(Memcached中需要取出整个字符串反序列化成对象修改完再序列化存回去)	存储、读取、修改用户属性
List(列表)	链表(双向链表)	增删快,提供了操作某一段元素的API	1、最新消息排行等功能(比如朋友圈的时间线) 2、消息队列
Set(集合)	哈希表实现,元素不重复	1、添加、删除、查找的复杂度都是O(1) 2、为集合提供了求交集、并集、差集等操作	1、共同好友 2、利用唯一性,统计访问网站的所有独立ip 3、好友推荐时,根据tag求交集,大于某个阈值就可以推荐
Sorted Set(有序集合)	将Set中的元素增加一个权重参数score,元素按score有序排列	数据插入集合时,已经进行天然排序	1、排行榜 2、带权重的消息队列