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Redis键
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set < key >< value >添加键值对
[root@localhost ~]# cd /usr/local/bin [root@localhost bin]# redis-server /etc/redis.conf [root@localhost bin]# redis-cli 127.0.0.1:6379> set k1 aaa OK 127.0.0.1:6379> set k2 bbb OK 127.0.0.1:6379> set k3 ccc OK 127.0.0.1:6379> set k4 444 OK
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keys *查看当前库所有key (匹配:keys *1)
127.0.0.1:6379> keys * 1) "k3" 2) "k4" 3) "k2" 4) "k1"
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exists key 判断某个key是否存在
127.0.0.1:6379> exists k1 (integer) 1 127.0.0.1:6379> exists k5 (integer) 0
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type key 查看你的key是什么类型
127.0.0.1:6379> type k1 string 127.0.0.1:6379> type k4 string
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del key 删除指定的key数据
127.0.0.1:6379> del k3 (integer) 1 127.0.0.1:6379> keys * 1) "k4" 2) "k2" 3) "k1"
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unlink key 根据value选择非阻塞删除(仅将keys从keyspace元数据中删除,真正的删除会在后续异步操作。)
127.0.0.1:6379> unlink k2 (integer) 1 127.0.0.1:6379> keys * 1) "k4" 2) "k1"
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expire key 10 10秒钟:为给定的key设置过期时间
127.0.0.1:6379> expire k1 10 (integer) 1
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ttl key 查看还有多少秒过期,-1表示永不过期,-2表示已过期
127.0.0.1:6379> ttl k1 (integer) 5 127.0.0.1:6379> ttl k1 (integer) -2 127.0.0.1:6379> ttl k4 (integer) -1
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select命令切换数据库
127.0.0.1:6379> select 1 OK 127.0.0.1:6379[1]> keys * (empty array) 127.0.0.1:6379[1]> select 0 OK 127.0.0.1:6379> keys * 1) "k4"
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dbsize查看当前数据库的key的数量
127.0.0.1:6379> dbsize (integer) 1
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flushdb清空当前库
127.0.0.1:6379> flushdb OK 127.0.0.1:6379> keys * (empty array)
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flushall通杀全部库
127.0.0.1:6379> keys * (empty array) 127.0.0.1:6379> set k1 999 OK 127.0.0.1:6379> keys * 1) "k1" 127.0.0.1:6379> flushall OK 127.0.0.1:6379> keys * (empty array)
Redis字符串(String)
简介
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
常用命令
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set < key >< value >添加键值对
127.0.0.1:6379> set k1 aaa OK 127.0.0.1:6379> set k2 bbb OK
127.0.0.1:6379> set ##key value [EX seconds|PX milliseconds|EXAT timestamp|PXAT milliseconds-timestamp|KEEPTTL] [NX|XX] [GET]
*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,与EX互斥 -
get < key > 查询对应键值
127.0.0.1:6379> get k1 "aaa" 127.0.0.1:6379> get k2 "bbb"
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设置相同的键,会覆盖上一次的
127.0.0.1:6379> set k1 ccc OK 127.0.0.1:6379> get k1 "ccc"
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append < key > < value >将给定的< value > 追加到原值的末尾
127.0.0.1:6379> get k1 "ccc" 127.0.0.1:6379> append k1 hhh (integer) 6 127.0.0.1:6379> append k1 hhh (integer) 9 127.0.0.1:6379> get k1 "ccchhhhhh"
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strlen < key >获得值的长度
127.0.0.1:6379> strlen k1 (integer) 9
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setnx < key >< value > 只有在 key 不存在时 设置 key 的值
127.0.0.1:6379> get k1 "ccchhhhhh" 127.0.0.1:6379> setnx k1 999 (integer) 0 127.0.0.1:6379> get k1 "ccchhhhhh"
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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
127.0.0.1:6379> set k3 500 OK 127.0.0.1:6379> incr k3 (integer) 501 127.0.0.1:6379> get k3 "501"
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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
127.0.0.1:6379> decr k3 (integer) 500 127.0.0.1:6379> get k3 "500"
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incrby / decrby < key >< 步长 >将 key 中储存的数字值增减。自定义步长。
127.0.0.1:6379> incrby k3 10 (integer) 510 127.0.0.1:6379> get k3 "510" 127.0.0.1:6379> decrby k3 20 (integer) 490 127.0.0.1:6379> get k3 "490"
mset <key1><value1><key2><value2> .....
同时设置一个或多个 key-value对
mget <key1><key2><key3> .....
同时获取一个或多个 value
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。
原子性,有一个失败则都失败
127.0.0.1:6379> FLUSHALL
OK
127.0.0.1:6379> keys *
(empty array)
127.0.0.1:6379> mset k1 v1 k2 v2 k3 v3
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "k3"
2) "k2"
3) "k1"
127.0.0.1:6379> mget k1 k2 k3
1) "v1"
2) "v2"
3) "v3"
127.0.0.1:6379> msetnx k3 999 k4 v4
(integer) 0
127.0.0.1:6379> keys *
1) "k3"
2) "k2"
3) "k1"
getrange <key><起始位置><结束位置>
获得值的范围,类似java中的substring,前包,后包
setrange <key><起始位置><value>
用 <value> 覆写<key>所储存的字符串值,从<起始位置>开始(索引从0开始)。
127.0.0.1:6379> set name helloworld
OK
127.0.0.1:6379> getrange name 0 3
"hell"
127.0.0.1:6379> setrange name 3 aaa
(integer) 10
127.0.0.1:6379> get name
"helaaaorld"
setex <key><过期时间><value>
设置键值的同时,设置过期时间,单位秒。
getset <key><value>
以新换旧,设置了新值同时获得旧值。
127.0.0.1:6379> setex age 5 30
OK
127.0.0.1:6379> ttl age
(integer) 4
127.0.0.1:6379> ttl age
(integer) 3
127.0.0.1:6379> ttl age
(integer) 2
127.0.0.1:6379> ttl age
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl age
(integer) 0
127.0.0.1:6379> ttl age
(integer) -2
127.0.0.1:6379> get age
(nil)
127.0.0.1:6379> getset name cat
"helaaaorld"
127.0.0.1:6379> get name
"cat"
原子性
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。
案例:
java中的i++是否是原子操作?不是
i=0;两个线程分别对i进行++100次,值是多少? 2~200
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,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
。
Redis列表(List)
简介
单键多值
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。
常用命令
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lpush/rpush < key >< value1 >< value2 >< value3 > … 从左边/右边插入一个或多个值。
127.0.0.1:6379> flushdb OK 127.0.0.1:6379> lpush k1 v1 v2 v3 (integer) 3 127.0.0.1:6379> keys * 1) "k1" 127.0.0.1:6379> rpush k2 v1 v2 v3 (integer) 3 127.0.0.1:6379> keys * 1) "k2" 2) "k1"
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lrange < key >< start >< stop >按照索引下标获得元素(从左到右)
lrange mylist 0 -1 0左边第一个,-1右边第一个,(0 -1表示获取所有)127.0.0.1:6379> lrange k1 0 -1 1) "v3" 2) "v2" 3) "v1" 127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1 1) "v1" 2) "v2" 3) "v3"
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lpop/rpop < key >从左边/右边吐出一个值。值在键在,值光键亡。
127.0.0.1:6379> lpop k2 "v1" 127.0.0.1:6379> lpop k2 "v2" 127.0.0.1:6379> lpop k2 "v3" 127.0.0.1:6379> keys * 1) "k1"
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rpoplpush < key1 >< key2 >从< key1 >列表右边吐出一个值,插到< key2 >列表左边。
127.0.0.1:6379> rpush k2 v1 v2 v3 (integer) 3 127.0.0.1:6379> rpoplpush k1 k2 "v1" 127.0.0.1:6379> lrange k1 0 -1 1) "v3" 2) "v2" 127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1 1) "v1" 2) "v1" 3) "v2" 4) "v3"
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lindex 按照索引下标获得元素(从左到右)
127.0.0.1:6379> lindex k1 0 "v3" 127.0.0.1:6379> lindex k2 0 "v1"
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llen < key >获得列表长度
127.0.0.1:6379> lrange k1 0 -1 1) "v3" 2) "v2" 127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1 1) "v1" 2) "v1" 3) "v2" 4) "v3" 127.0.0.1:6379> llen k1 (integer) 2 127.0.0.1:6379> llen k2 (integer) 4
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linsert < key > before < value >< newvalue >在< value >的后面插入< newvalue >插入值
127.0.0.1:6379> lrange k1 0 -1 1) "v3" 2) "v2" 127.0.0.1:6379> linsert k1 before "v2" "newv2" (integer) 3 127.0.0.1:6379> lrange k1 0 -1 1) "v3" 2) "newv2" 3) "v2" 127.0.0.1:6379> linsert k1 before "v2" "v2" (integer) 4 127.0.0.1:6379> lrange k1 0 -1 1) "v3" 2) "newv2" 3) "v2" 4) "v2" 127.0.0.1:6379> linsert k1 before "v2" "new" (integer) 5 127.0.0.1:6379> lrange k1 0 -1 1) "v3" 2) "newv2" 3) "new" 4) "v2" 5) "v2"
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lrem < key >< n >< value >从左边删除n个value(从左到右)
127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1 1) "v1" 2) "v1" 3) "v2" 4) "v3" 127.0.0.1:6379> lrem k2 2 v1 (integer) 2 127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1 1) "v2" 2) "v3"
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lset< key >< index >< value >将列表key下标为index的值替换成value
127.0.0.1:6379> lset k2 0 v0 OK 127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1 1) "v0" 2) "v3"
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,即压缩列表。
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。
Redis集合(Set)
简介
Redis 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。
Redis的Set是string类型的无序集合。它底层其实是一个value为null的hash表,所以添加,删除,查找的复杂度都是O(1)。
一个算法,随着数据的增加,执行时间的长短,如果是O(1),数据增加,查找数据的时间不变
常用命令
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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。
127.0.0.1:6379> sadd k1 v1 v2 v3 (integer) 3 127.0.0.1:6379> smembers k1 1) "v3" 2) "v1" 3) "v2" 127.0.0.1:6379> sadd k2 v1 v2 v3 v3 (integer) 3 127.0.0.1:6379> smembers k2 1) "v3" 2) "v1" 3) "v2"
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sismember < key >< value >判断集合< key >是否为含有该< value >值,有1,没有0
127.0.0.1:6379> sismember k1 v1 (integer) 1 127.0.0.1:6379> sismember k1 v4 (integer) 0
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scard< key >返回该集合的元素个数。
127.0.0.1:6379> scard k1 (integer) 3
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srem … 删除集合中的某个元素。
127.0.0.1:6379> srem k1 v1 v2 (integer) 2 127.0.0.1:6379> smembers k1 1) "v3"
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spop < key >随机从该集合中吐出一个值。
127.0.0.1:6379> sadd k3 a b c (integer) 3 127.0.0.1:6379> spop k3 "b" 127.0.0.1:6379> spop k3 "a" 127.0.0.1:6379> spop k3 "c" 127.0.0.1:6379> keys * 1) "k2" 2) "k1"
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srandmember < key >< n >随机从该集合中取出n个值。不会从集合中删除 。
127.0.0.1:6379> srandmember k2 1 1) "v2" 127.0.0.1:6379> srandmember k2 2 1) "v3" 2) "v2" 127.0.0.1:6379> srandmember k2 3 1) "v3" 2) "v1" 3) "v2"
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smove < source >< destination >< value > 把集合中一个值从一个集合移动到另一个集合
127.0.0.1:6379> sadd k4 4 5 6 (integer) 3 127.0.0.1:6379> sadd k5 a b c (integer) 3 127.0.0.1:6379> smove k4 k5 (error) ERR wrong number of arguments for 'smove' command 127.0.0.1:6379> smove k4 k5 4 (integer) 1 127.0.0.1:6379> smembers k4 1) "5" 2) "6" 127.0.0.1:6379> smembers k5 1) "4" 2) "b" 3) "c" 4) "a"
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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。
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sdiff < key1 >< key2 >返回两个集合的差集元素(key1中的,不包含key2中的)
127.0.0.1:6379> sadd k6 1 2 3 4 5 6 (integer) 6 127.0.0.1:6379> sadd k7 4 5 6 7 8 9 (integer) 6 127.0.0.1:6379> sinter k6 k7 1) "4" 2) "5" 3) "6" 127.0.0.1:6379> sunion k6 k7 1) "1" 2) "2" 3) "3" 4) "4" 5) "5" 6) "6" 7) "7" 8) "8" 9) "9" 127.0.0.1:6379> sdiff k6 k7 1) "1" 2) "2" 3) "3"
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。
Redis哈希(Hash)
简介
Redis hash 是一个键值对集合。
Redis 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>
用户ID为查找的key,存储的value用户对象包含姓名,年龄,生日等信息,如果用普通的key/value结构来存储
主要有以下2种存储方式:
通过 key(用户ID) + field(属性标签)
就可以操作对应属性数据了,既不需要重复存储数据,也不会带来序列化和并发修改控制的问题。
常用命令
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hset < key >< field >< value >给< key >集合中的 < field >键赋值< value >
127.0.0.1:6379> hset user:1001 id 1 (integer) 1 127.0.0.1:6379> hset user:1001 name zhangsan (integer) 1
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hget < key1 >< field >从< key1 >集合< field >取出 value
127.0.0.1:6379> hget user:1001 id "1" 127.0.0.1:6379> hget user:1001 name "zhangsan"
-
hmset < key1 >< field1 >< value1 >< field2 >< value2 >… 批量设置hash的值
127.0.0.1:6379> hmset user:1002 id 2 name lisi age 30 OK
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hexists< key1 >< field >查看哈希表 key 中,给定域 field 是否存在。
127.0.0.1:6379> hexists user:1001 id (integer) 1 127.0.0.1:6379> hexists user:1001 name (integer) 1
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hkeys < key >列出该hash集合的所有field
127.0.0.1:6379> hkeys user:1001 1) "id" 2) "name" 127.0.0.1:6379> hkeys user:1002 1) "id" 2) "name" 3) "age"
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hvals < key >列出该hash集合的所有value
127.0.0.1:6379> hvals user:1001 1) "1" 2) "zhangsan" 127.0.0.1:6379> hvals user:1002 1) "2" 2) "lisi" 3) "30"
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hincrby < key >< field >< increment >为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 1 -1
127.0.0.1:6379> hincrby user:1002 age 2 (integer) 32 127.0.0.1:6379> hget user:1002 age "32"
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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 .
127.0.0.1:6379> hsetnx user:1002 age 40 (integer) 0 127.0.0.1:6379> hsetnx user:1002 gender 1 (integer) 1 127.0.0.1:6379> hkeys user:1002 1) "id" 2) "name" 3) "age" 4) "gender" 127.0.0.1:6379> hvals user:1002 1) "2" 2) "lisi" 3) "32" 4) "1"
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。
Redis有序集合Zset(sorted set)
简介
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,但是评分可以重复 。
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。
常用命令
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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。127.0.0.1:6379> zadd topn 200 java 300 c++ 400 mysql 500 php (integer) 4
-
zrange < key >< start >< stop > [WITHSCORES]
返回有序集 key 中,下标在< start >< stop >之间的元素127.0.0.1:6379> zrange topn 0 -1 1) "java" 2) "c++" 3) "mysql" 4) "php"
-
带WITHSCORES,可以让分数一起和值返回到结果集。
127.0.0.1:6379> zrange topn 0 -1 withscores 1) "java" 2) "200" 3) "c++" 4) "300" 5) "mysql" 6) "400" 7) "php" 8) "500"
-
zrangebyscore key minmax [ 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。127.0.0.1:6379> zrangebyscore topn 300 500 1) "c++" 2) "mysql" 3) "php" 127.0.0.1:6379> zrangebyscore topn 300 500 withscores 1) "c++" 2) "300" 3) "mysql" 4) "400" 5) "php" 6) "500"
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zrevrangebyscore key maxmin [ withscores ] [ limit offset count ]
同上,改为从大到小排列。127.0.0.1:6379> zrevrangebyscore topn 500 300 withscores 1) "php" 2) "500" 3) "mysql" 4) "400" 5) "c++" 6) "300"
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zincrby < key >< increment >< value > 为元素的score加上增量
127.0.0.1:6379> zincrby topn 2 java "202"
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zrem < key >< value >删除该集合下,指定值的元素
127.0.0.1:6379> zrange topn 0 -1 1) "java" 2) "c++" 3) "mysql" 4) "php" 127.0.0.1:6379> zrem topn java (integer) 1 127.0.0.1:6379> zrange topn 0 -1 1) "c++" 2) "mysql" 3) "php"
-
zcount < key >< min >< max >统计该集合,分数区间内的元素个数
127.0.0.1:6379> zcount topn 200 300 (integer) 1
-
zrank < key >< value >返回该值在集合中的排名,从0开始。
127.0.0.1:6379> zrange topn 0 -1 withscores 1) "c++" 2) "300" 3) "mysql" 4) "400" 5) "php" 6) "500" 127.0.0.1:6379> zrank topn mysql (integer) 1
数据结构
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。
跳跃表
简介
有序集合在生活中比较常见,例如根据成绩对学生排名,根据得分对玩家排名等。对于有序集合的底层实现,可以用数组、平衡树、链表等。数组不便元素的插入、删除;平衡树或红黑树虽然效率高但结构复杂;链表查询需要遍历所有效率低。Redis采用的是跳跃表。跳跃表效率堪比红黑树,实现远比红黑树简单。
2、实例
对比有序链表和跳跃表,从链表中查询出51
(1) 有序链表
要查找值为51的元素,需要从第一个元素开始依次查找、比较才能找到。共需要6次比较。
(2) 跳跃表
从第2层开始,1节点比51节点小,向后比较。
21节点比51节点小,继续向后比较,后面就是NULL了,所以从21节点向下到第1层
在第1层,41节点比51节点小,继续向后,61节点比51节点大,所以从41向下
在第0层,51节点为要查找的节点,节点被找到,共查找4次。
从此可以看出跳跃表比有序链表效率要高