Redis 常用的类型和 API

前言

在当今的软件开发中，数据存储与操作是至关重要的一部分。为了满足日益增长的数据需求和对性能的追求，出现了许多不同类型的数据库。其中，Redis 作为一种基于内存且高性能的键值存储数据库，因其快速的读取速度、丰富的数据结构和灵活的应用场景而备受推崇。

本文将深入探讨 Redis 数据库中常用的数据类型（如字符串、哈希、列表、集合、有序集合）及其对应的常用 API。我们将详细介绍每种数据类型的特点、使用场景以及相应的 API 操作，旨在帮助读者更好地理解并灵活运用 Redis 数据库，从而提升数据存储与处理的效率和性能。

一、Redis 中常用的五种数据类型

字符串（String）：字符串是 Redis 最基本的数据类型，它可以存储任意类型的数据，例如文本、数字或序列化的对象等。Redis 提供了丰富的 API 操作，如设置/获取值、追加、获取子串等。

哈希（Hash）：哈希类型是一种键值对的集合，类似于关联数组或字典。每个哈希可以存储多个字段和与之相关联的值，常用于存储对象的属性。Redis 提供了对哈希的各种操作，如设置/获取字段值、获取所有字段、删除字段等。

列表（List）：列表是一系列按照插入顺序排列的元素集合，可以在列表的两端进行快速的插入和删除操作。它常被用作队列、栈或消息发布与订阅等场景。Redis 提供了对列表的操作，如在头部/尾部插入元素、获取范围内的元素、删除指定元素等。

集合（Set）：集合是一组无序且唯一的元素集合，不允许重复的成员存在。集合常用于存储一些独立的元素，如用户标签、好友列表等。Redis 提供了对集合的操作，如添加/移除元素、求交集/并集、判断元素是否存在等。

有序集合（Sorted Set）：有序集合是一种类似于集合的数据结构，每个元素都关联着一个分数（score），通过分数对元素进行排序。有序集合常用于需要排序的场景，如排行榜、计分系统等。Redis 提供了对有序集合的操作，如添加/移除元素、根据分数范围获取元素、获取元素的排名等。

这五种数据类型提供了丰富的功能和灵活的应用场景，使得 Redis 成为一种强大的数据存储工具。在具体的应用中，可以根据需求选择合适的数据类型，从而高效地存储和操作数据。

我们来一个一个的试一下吧。

二、String （字符串）

String 是 redis 最基本的类型，一个 key 对应一个 value。它是二进制安全的，可以包含任何数据，如jpg图片或者序列化的对象。

1、set:赋值操作。

*语法：set key value*

在可视化工具里面查看：

2、get 取值操作

语法：get key

3、getset 取值后重新赋值

*语法：getset key value*

4、mset 同时设置多个键值

*语法：mset key value [key value ...]*

5、mget 同时获取多个键值

*语法：mget key [key ...]*

6、del 删除一个或多个键值

*语法：del key [key ...]*

7、incr 当存储的字符串是整数时，让当前键值递增，并返回递增或增加后的值。

*语法：incr key*

8、incrby 当存储的字符串是整数时，让当前键值增加指定的数值，并返回递增或增加后的值。

语法：incrby key increment*

刚刚我们递增后的值是2，所以递增2后，值为：4。

9、decr 让当前键值递减，并返回递减或减少后的值。

*语法：decr key*

10、decrby 让当前键值减少指定的数值，并返回递减或减少后的值。

*语法：decrby key decrement*

11、append 向键值的末尾追加value。如果键不存在则将该键的值设置为value，即相当于 SET key value。返回值是追加后字符串的总长度。

*语法：append key value*

12、获取字符串长度（STRLEN）

STRLEN命令返回键值的长度，如果键不存在则返回0。

三、hash（哈希）

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

1、hset HSET一次只能设置一个字段值。HSET命令不区分插入和更新操作，当执行插入操作时HSET命令返回1，当执行更新操作时返回0。

*语法：HSET key field value*

在 ARDM 里面查看：

2、hsetnx 当字段不存在时赋值，类似HSET。区别在于如果字段存在，该命令不执行任何操作。

例如：hsetnx user name qiu

说明：如果user中不存在name字段则设置name的值为qiu，否则不做任何操作。

*语法：HSETNX key field value*

3、hget HGET一次只能获取一个字段值。

语法：HGET key field

4、hgetall 获取所有字段值。

语法：HGETALL key

5、hdel 可以删除一个或多个字段，返回值是被删除的字段个数。

语法：HDEL key field [field...]

6、hincrby 为某个字段增加数值。

语法：HINCRBY key field increment

7、hexists 判断字段是否存在，存在则返回1，否则返回0。

语法：HEXISTS key field

8、hkeys 获取所有的字段名。

语法：HKEYS key

9、hvals 获取所有字段的值。

*语法：HVALS key*

10、hlen 获取字段数量。

语法：HLEN key

四、list（列表）

Redis的list是采用来链表来存储的，所以对于Redis的list数据类型的操作，是操作list的两端数据来操作的。

1、lpush 向列表左边添加元素。

*语法：LPUSH key value [value ...]*

2、rpush 向列表右边添加元素。

*语法：RPUSH key value [value ...]*

3、lrange LRANGE命令是列表类型最常用的命令之一，用于获取列表中的某一片段，将返回start到stop之间的所有元素（包含两端的元素），索引从0开始。索引可以是负数，如：-1代表最后边的一个元素。

*语法：LRANGE key start stop*

4、lpop LPOP命令从列表左边弹出一个元素，会分两步完成：第一步是将列表左边的元素从列表中移除。第二步是返回被移除的元素值。

*语法：LPOP key*

5、rpop RPOP命令从列表右边弹出一个元素，步骤与LPOP类似，第一步是将列表右边的元素从列表中移除。第二步是返回被移除的元素值。

*语法：RPOP key*

6、llen 获取列表中元素的个数

*语法：LLEN key*

7、lrem

语法：LREM key count value

LREM命令会删除列表中前count个值为value的元素，返回实际删除的元素个数。根据count值的不同，该命令的执行方式会有所不同：

当count>0时， LREM会从列表左边开始删除。

当count<0时， LREM会从列表右边开始删除。

当count=0时，LREM删除所有值为value的元素。

8、lindex 获得指定索引的元素值。

语法：LINDEX key index

9、lset 设置指定索引的元素值。

语法：LSET key index value

10、ltrim 只保留列表的指定片段

语法：LTRIM key start stop

11、linsert

语法：LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value

LINSERT首先会在列表中从左到右查找值为pivot的元素，然后根据第二个参数是BEFORE还是AFTER来决定将value插入到该元素的前面还是后面。

12、rpoplpush 将一个列表的最后一个元素转移到另一个列表的最前面

语法：RPOPLPUSH source destination

五、set（集合）

Redis 的 Set 是 String 类型的无序集合。集合成员是唯一的，这就意味着集合中不能出现重复的数据。

1、sadd 增加一个或多个元素。

*语法：SADD key member [member ...]*

2、srem 移除一个或多个元素。

语法：SREM key member [member ...]

3、smembers 获得集合中的所有元素。

语法：SMEMBERS key

4、sismember 判断元素是否存在集合中。存在返回1，否则返回0。

语法：SISMEMBER key member

5、sdiff 查找属于集合A并且不属于集合B的元素。（差集运算）

语法：SDIFF key [key ...]

6、sinter 查找属于集合A且属于集合B的元素。（交集运算）

语法：SINTER key [key ...]

7、sunion 查找属于集合A或者属于集合B的元素。（合并运算）

语法：SUNION key [key ...]

8、scard 获取集合中元素的个数。

语法：SCARD key

9、spop

语法：SPOP key [count]

从集合中弹出一个或多个元素，由count指定。如果不指定count，默认弹出一个。由于集合是无序的，所有SPOP命令会从集合中随机选择一个元素弹出。

六、zset（有序集合）

zset又称sorted set，称之为有序集合，可排序的，但是唯一。和set的不同之处在于zset会给集合中的元素添加一个分数，然后通过这个分数进行排序。

1、zadd

语法：ZADD key score member [score member ...]

向有序集合中加入一个或多个元素和该元素的分数，如果该元素已经存在则会用新的分数替换原有的分数。返回值是新加入到集合中的元素个数，不包含之前已经存在的元素。

2、zscore 获取元素的分数。

语法：ZSCORE key member

3、zrem 移除有序集合中的一个或多个成员，不存在的成员将被忽略。

语法：ZREM key member [member ...]

4、zrange

语法：ZRANGE key start stop [WITHSCORES]

按照元素分数从小到大的顺序返回索引从start到stop之间的所有元素（包含两端的元素）。如果需要获得元素的分数可以在命令尾部加上WITHSCORES参数。

5、zrevrange

语法：ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]

按照元素分数从大到小的顺序返回索引从start到stop之间的所有元素（包含两端的元素）。如果需要获得元素的分数的可以在命令尾部加上WITHSCORES参数。

6、zrank 获取元素排名（从小到大）。

语法：ZRANK key member

7、zrevrank 获取元素排名（从大到小）。

语法：ZREVRANK key member

8、zrangebyscore 获得指定分数范围的元素。

语法：ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]

9、zincrby 增加某个元素的分数，并返回更改后的分数。

语法：ZINCRBY key increment member

10、zcard 获取集合元素的数量。

语法：ZCARD key

11、zcount 获取指定分数范围内的元素个数。

语法：ZCOUNT key min max

12、ZREMRANGEBYRANK 按照排名范围删除元素。

语法：ZREMRANGEBYRANK key start stop

13、ZREMRANGEBYSCORE 按照分数范围删除元素。

语法：ZREMRANGEBYSCORE key min max

七、使用 redis 的好处

Redis是一种快速、开源的内存数据库，具有以下几个优点和好处：

高性能：Redis的数据存储在内存中，读写速度非常快。它支持多种数据结构，如字符串、哈希、列表、集合、有序集合等，使得它可以满足各种场景下的高性能需求。

持久化：Redis支持数据持久化，可以将数据以文件的形式保存到硬盘上。这样即使Redis服务重启或崩溃，数据也可以恢复。

缓存：Redis常用于作为缓存层，将热点数据存储在内存中，以提供快速访问。使用Redis作为缓存可以大幅提升系统的读取速度和性能。

发布/订阅：Redis支持发布/订阅模式，可以方便地实现消息的发布和订阅机制。这对于实时消息推送、事件通知等场景非常有用。

分布式锁：Redis提供了原子操作和分布式锁的支持，可以实现分布式环境下的锁机制，避免资源竞争和并发问题。

高可用性：Redis支持主从复制和哨兵模式，可以实现高可用性和自动故障转移。当主节点发生故障时，自动选举新的主节点，保证系统的可用性。

多语言支持：Redis提供了多种编程语言的客户端库，如Java、Python、C#等，使得开发人员可以方便地在各种语言环境下使用Redis。