Redis (常用数据结构和命令)

简介

概述

特点

数据结构

常用命令

通用命令

keys

del

exists

expire 与 ttl

String 命令

SET 和GET:

MSET和MGET

INCR和INCRBY和DECY

SETNX

SETEX

Redis 命令 Key 的层级结构

key层级关系：

Hash命令

HSET和HGET

HMSET和HMGET

HGETALL

HKEYS和HVALS

HINCRBY

HSETNX

List 命令

LPUSH和RPUSH

LPOP 和 RPOP

LRANGE

BLPOP 和 BRPOP

SET 命令

案例

SortedSet 命令(☆☆☆☆☆)

案例

ZADD 添加学生信息

ZREM 删除Tom

ZSCORE 获取Amy的分数

ZRANK 和 ZREVRANK 获取Rose同学的排名

ZCOUNT 查询 80 分以下有几个学生

ZINCRBY 给 Amy 加 2 分

ZREVRANGE 查出成绩前3名的同学

ZRANGEBYSCORE 查出成绩 80 分以下的所有同学

总结 ---- 精华部分

关于Redis

1.1 特点

1.2 应用场景

1.3 服务命令

1.4 配置文件

1.4.1 配置文件位置

1.4.2 常见配置

2.Redis命令

2.1 全局命令

2.2 字符串命令

2.3 列表命令

2.4 哈希散列类型

2.5 集合

2.6 有序集合

小常识

简介

概述

Redis（Remote Dictionary Server）是一种开源的、高性能的键值（Key-Value）存储系统，它提供了多种数据结构的存储，如：String（字符串），Hash（哈希），List（列表），Set（集合）、Zset（有序集合）。

特点

Redis 是使用 C语言 编写的一种基于内存的数据库，对数据的读写操作都是在内存中完成，因此读写速度非常快，常用于缓存，消息队列、分布式锁等场景。
Redis 提供了多种数据类型来支持不同的业务场景，比如 String(字符串)、Hash(哈希)、 List (列表)、Set(集合)、Zset(有序集合)、Bitmaps（位图）、HyperLogLog（基数统计）、GEO（地理信息）、Stream（流），并且对数据类型的操作都是原子性的，因为执行命令由单线程负责的，不存在并发竞争的问题。
Redis 还支持事务、持久化、Lua 脚本、多种集群方案（主从复制模式、哨兵模式、切片机群模式）、发布/订阅模式，内存淘汰机制、过期删除机制等等。

数据结构

常用命令

Redis为了方便我们学习，将操作不同数据类型的命令也做了分组，在官网（点击此处进入redis官网）可以查看到不同的命令：

通用命令

通用指令是部分数据类型的，都可以使用的指令，常见的有：

KEYS：查看符合模板的所有key
DEL：删除一个指定的key
EXISTS：判断key是否存在
EXPIRE：给一个key设置有效期，有效期到期时该key会被自动删除
TTL：查看一个KEY的剩余有效期

通过help [command] 可以查看一个命令的具体用法，例如：

keys

0.0.0.0:6379> set email 13213@qq.com
OK
0.0.0.0:6379> keys *
1) "email"
2) "age"
3) "name"
0.0.0.0:6379> keys a*
1) "age"

贴心小提示：在生产环境下，不推荐使用keys 命令，因为这个命令在key过多的情况下，效率不高

del

luyuan@ubuntu:~$ redis-cli -h 0.0.0.0 -p 6379 -a 123456
0.0.0.0:6379> help del

  DEL key [key ...]
  summary: Delete a key
  since: 1.0.0
  group: generic

0.0.0.0:6379> del name  #删除单个
(integer) 1
0.0.0.0:6379> keys * #查看当前所有keys
1) "email"
2) "age"
# 设置几个key 和 value
0.0.0.0:6379> mset k1 v1 k2 v2 k3 v3
OK
0.0.0.0:6379> keys *
1) "age"
2) "email"
3) "k1"
4) "k2"
5) "k3"
# 删除几个key 多删除一个k4 但是它不存在
0.0.0.0:6379> del k1 k2 k3 k4
(integer) 3 # 成功删除了3个key
0.0.0.0:6379> keys *
1) "age"
2) "email"

exists

0.0.0.0:6379> help exists

  EXISTS key [key ...]
  summary: Determine if a key exists
  since: 1.0.0
  group: generic

0.0.0.0:6379> exists age  # 查看age是否存在
(integer) 1 # age存在
0.0.0.0:6379> exists gender
(integer) 0 #

expire 与 ttl

内存非常宝贵，对于一些数据，我们应当给他一些过期时间，当过期时间到了之后，他就会自动被删除~

0.0.0.0:6379> expire time 20  # 设置 time 过期时间为20s
(integer) 1  
0.0.0.0:6379> ttl time
(integer) 17
0.0.0.0:6379> ttl time
(integer) 14
0.0.0.0:6379> ttl time
(integer) 13
0.0.0.0:6379> ttl time
(integer) 8
0.0.0.0:6379> ttl time
(integer) -2

# 查看当前key
0.0.0.0:6379> keys *
1) "age"
2) "email"
0.0.0.0:6379> ttl age
(integer) -1
0.0.0.0:6379> ttl email
(integer) -1

注：

ttl 查看当前key还有多久过期

返回-2 代表 key 过期了
返回-1 代表 key 没有过期时间

String 命令

String类型，也就是字符串类型，是Redis中最简单的存储类型。

其value是字符串，不过根据字符串的格式不同，又可以分为3类：

string：普通字符串
int：整数类型，可以做自增.自减操作
float：浮点类型，可以做自增.自减操作

key

value

msg

hello world

id

1

price

88.20

String的常见命令有：

SET：添加或者修改已经存在的一个String类型的键值对
GET：根据key获取 String类型的value
MSET：批量添加多个 String类型的键值对
MGET：根据多个 key 获取多个 String类型的value
INCR：让一个整型的 key 自增1
INCRBY:让一个整型的 key 自增并指定步长，

例如：incrby num 2 让num值自增2

INCRBYFLOAT：让一个浮点类型的数字自增并指定步长
SETNX：添加一个 String类型的键值对，前提是这个 key 不存在，否则不执行
SETEX：添加一个 String类型的键值对，并且指定有效期

贴心小提示：

以上命令除了INCRBYFLOAT 都是常用命令

SET 和GET:

如果key不存在则是新增，如果存在则是修改

luyuan@ubuntu:~$ redis-cli -h 0.0.0.0 -p 6379 -a 123456
0.0.0.0:6379> set name luyuan // 原本不存在
OK
0.0.0.0:6379> get name
"luyuan"
0.0.0.0:6379> set name jack
OK
0.0.0.0:6379> get name
"jack"

MSET和MGET

0.0.0.0:6379> MSET k1 v1 k2 v2 k3 v3
OK
0.0.0.0:6379> MGET name age k1 k2 k3
1) "jack"
2) "18"
3) "v1"
4) "v2"
5) "v3"

INCR和INCRBY和DECY

0.0.0.0:6379> get age
"18"
0.0.0.0:6379> incr age # 自增1
(integer) 19
0.0.0.0:6379> get age
"19"
0.0.0.0:6379> incrby age 2  # 自增2
(integer) 21
0.0.0.0:6379> incrby age -2  # 自减2
(integer) 19
0.0.0.0:6379> decr age  # 自减2
(integer) 18
0.0.0.0:6379> get age 
"18"
0.0.0.0:6379>

SETNX

0.0.0.0:6379> help setnx

  SETNX key value
  summary: Set the value of a key, only if the key does not exist
  since: 1.0.0
  group: string

0.0.0.0:6379> set name Jack 
OK
0.0.0.0:6379> setnx name lisi 
(integer) 0 # name已经存在 添加key失败
0.0.0.0:6379> get name
"Jack"
0.0.0.0:6379> setnx name2 lisi 
(integer) 1 #name2不存在 添加key成功
0.0.0.0:6379> get name2
"lisi"
0.0.0.0:6379>

SETEX

0.0.0.0:6379> help setex 

  SETEX key seconds value
  summary: Set the value and expiration of a key
  since: 2.0.0
  group: string

0.0.0.0:6379> setex time 20 20s
OK
0.0.0.0:6379> ttl time
(integer) 16
0.0.0.0:6379> ttl time
(integer) 6
0.0.0.0:6379> ttl time
(integer) -2

or

0.0.0.0:6379> set time 20s EX 20
OK
0.0.0.0:6379> ttl time
(integer) 18
0.0.0.0:6379> ttl time
(integer) 1
0.0.0.0:6379> ttl time
(integer) -2
0.0.0.0:6379>

注：

setex time 20 20s = set time 20s EX 20

Redis 命令 Key 的层级结构

Redis没有类似 MySQL 中的 Table 的概念，我们该如何区分不同类型的key呢？

例如：

需要存储用户，商品信息到redis，

有一个用户id是1，
有一个商品id恰好也是1

此时如果使用id作为key，那就会冲突了，该怎么办？

我们可以通过给key添加前缀加以区分，不过这个前缀不是随便加的，有一定的规范：

Redis的key允许有多个单词形成层级结构，多个单词之间用':'隔开，格式如下：

这个格式并非固定，也可以根据自己的需求来删除或添加词条。

例如我们的项目名称叫 project，有user和product两种不同类型的数据，我们可以这样定义key：

KEY

VALUE

project:user:1

{"id":1, "name": "Jack", "age": 21}

project:product:1

{"id":1, "name": "小米11", "price": 4999}

0.0.0.0:6379> set project:user:1 '{"id":1, "name": "Jack", "age": 21}'
OK
0.0.0.0:6379> set project:product:1 '{"id":1, "name": "小米11", "price": 4999} '

key层级关系：

project product
project user

Hash命令

Hash类型，也叫散列，其value是一个无序字典，类似于Java中的HashMap结构。

String结构是将对象序列化为JSON字符串后存储，当需要修改对象某个字段时很不方便：

Hash结构可以将对象中的每个字段独立存储，可以针对单个字段做CRUD：

Hash类型的常见命令

HSET key field value：添加或者修改hash类型key的field的值
HGET key field：获取一个hash类型key的field的值
HMSET：批量添加多个hash类型key的field的值
HMGET：批量获取多个hash类型key的field的值
HGETALL：获取一个hash类型的key中的所有的field和value
HKEYS：获取一个hash类型的key中的所有的field
HINCRBY:让一个hash类型key的字段值自增并指定步长
HSETNX：添加一个hash类型的key的field值，前提是这个field不存在，否则不执行

贴心小提示：哈希结构也是我们以后实际开发中常用的命令哟

HSET和HGET

0.0.0.0:6379> HSET luyuan:user:1 name luyuan
(integer) 1
0.0.0.0:6379> HSET luyuan:user:1 age 18
(integer) 1

0.0.0.0:6379> HGET luyuan:user:1 name
"luyuan"
0.0.0.0:6379> HGET luyuan:user:1 age
"18"

HMSET和HMGET

0.0.0.0:6379> HMSET luyuan:user:2 name yasuo
OK
0.0.0.0:6379> HMSET luyuan:user:2 name yatuo age 22 gender man
OK
0.0.0.0:6379> HMGET luyuan:user:2 name  age  gender 
1) "yatuo"
2) "22"
3) "man"

HGETALL

0.0.0.0:6379> HGETALL luyuan:user:2
1) "name"
2) "yatuo"
3) "age"
4) "22"
5) "gender"
6) "man"

HKEYS和HVALS

0.0.0.0:6379> HKEYS luyuan:user:2
1) "name"
2) "age"
3) "gender"

0.0.0.0:6379> HVALS luyuan:user:2
1) "yatuo"
2) "22"
3) "man"

HINCRBY

0.0.0.0:6379> HINCRBY luyuan:user:2 age 2
(integer) 24
0.0.0.0:6379> HINCRBY luyuan:user:2 age 2
(integer) 26
0.0.0.0:6379> HVALS luyuan:user:2 
1) "yatuo"
2) "26"
3) "man"

0.0.0.0:6379> HINCRBY luyuan:user:2 age -2
(integer) 24
0.0.0.0:6379> HINCRBY luyuan:user:2 age -2
(integer) 22
0.0.0.0:6379> HVALS luyuan:user:2 
1) "yatuo"
2) "22"
3) "man"

HSETNX

0.0.0.0:6379> HSETNX luyuan:user:2 phone 18877776666
(integer) 1
0.0.0.0:6379> HGETALL luyuan:user:2
1) "name"
2) "yatuo"
3) "age"
4) "22"
5) "gender"
6) "man"
7) "phone"
8) "18877776666"

List 命令

Redis中的 List 类型与 Java 中的 LinkedList 类似，可以看做是一个双向链表结构。既可以支持正向检索和也可以支持反向检索。

特征也与LinkedList类似：

有序
元素可以重复
插入和删除快
查询速度一般

常用来存储一个有序数据，例如：朋友圈点赞列表，评论列表等。

List的常见命令有：

LPUSH key element ... ：向列表左侧插入一个或多个元素
LPOP key：移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回nil
RPUSH key element ... ：向列表右侧插入一个或多个元素
RPOP key：移除并返回列表右侧的第一个元素
LRANGE key star end：返回一段角标范围内的所有元素
BLPOP和BRPOP：与 LPOP 和 RPOP 类似，只不过在没有元素时等待指定时间，而不是直接返回nil

LPUSH和RPUSH

127.0.0.1:6379> LPUSH luyuan:users:1 1 2 3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> RPUSH luyuan:users:1 4 5 6
(integer) 6

LPOP 和 RPOP

127.0.0.1:6379> LPOP luyuan:users:1 
"3"
127.0.0.1:6379> RPOP luyuan:users:1
"6"

LRANGE

127.0.0.1:6379> LRANGE luyuan:users:1 1 2
1) "1"
2) "4"

BLPOP 和 BRPOP

127.0.0.1:6379> BLPOP users2 1000

输入后会阻塞 1000 s 直到users2有值

两外一个端LPUSH一个users2 阻塞结束获取到 users2

127.0.0.1:6379> BLPOP users2 1000
1) "users2"
2) "jack"
(19.18s)

SET 命令

Redis的 Set 结构与 Java 中的 HashSet 类似，可以看做是一个 value 为 null 的 HashMap 。因为也是一个 hash 表，因此具备与 HashSet 类似的特征：

无序
元素不可重复
查找快
支持交集.并集.差集等功能

Set类型的常见命令

SADD key member ... ：向set中添加一个或多个元素
SREM key member ... : 移除set中的指定元素
SCARD key：返回set中元素的个数
SISMEMBER key member：判断一个元素是否存在于set中
SMEMBERS：获取set中的所有元素
SINTER key1 key2 ... ：求key1与key2的交集
SDIFF key1 key2 ... ：求key1与key2的差集
SUNION key1 key2 ..：求key1和key2的并集

案例

将下列数据用Redis的Set集合来存储：
张三的好友有：李四.王五.赵六
李四的好友有：王五.麻子.二狗
利用Set的命令实现下列功能：
计算张三的好友有几人
计算张三和李四有哪些共同好友
查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友
查询张三和李四的好友总共有哪些人
判断李四是否是张三的好友
判断张三是否是李四的好友
将李四从张三的好友列表中移除

# 张三的好友有：李四.王五.赵六
# 李四的好友有：王五.麻子.二狗
127.0.0.1:6379> SADD zs lisi wangwu zhaoliu
(integer) 3
127.0.0.1:6379> SADD ls  wangwu mazi ergou
(integer) 3
# 计算张三的好友有几人
127.0.0.1:6379> SCARD zs
(integer) 3
# 计算张三和李四有哪些共同好友
127.0.0.1:6379> SINTER zs ls
1) "wangwu"
# 查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友
127.0.0.1:6379> SDIFF zs ls
1) "zhaoliu"
2) "lisi"
# 查询张三和李四的好友总共有哪些人
127.0.0.1:6379> SUNION zs ls
1) "wangwu"
2) "mazi"
3) "zhaoliu"
4) "lisi"
5) "ergou"
# 判断李四是否是张三的好友
127.0.0.1:6379> SISMEMBER ls zhangsan
(integer) 0
# 判断张三是否是李四的好友
127.0.0.1:6379> SISMEMBER zs lisi
(integer) 1
# 将李四从张三的好友列表中移除
127.0.0.1:6379> SREM zs lisi
(integer) 1
# 查看张三的好友列表
127.0.0.1:6379> SMEMBERS zs
1) "wangwu"
2) "zhaoliu"

127.0.0.1:6379>

SortedSet 命令(☆☆☆☆☆)

Redis 的 SortedSet 是一个可排序的 set 集合，与 Java 中的 TreeSet 有些类似，但底层数据结构却差别很大。SortedSet 中的每一个元素都带有一个 score 属性，可以基于 score 属性对元素排序，底层的实现是一个跳表（SkipList）加 hash 表。

SortedSet 具备下列特性：

可排序
元素不重复
查询速度快

因为 SortedSet 的可排序特性，经常被用来实现排行榜这样的功能。

SortedSet 的常见命令有：

ZADD key score member：添加一个或多个元素到 sorted set ，如果已经存在则更新其 score 值
ZREM key member：删除 sorted set 中的一个指定元素
ZSCORE key member : 获取 sorted set 中的指定元素的 score 值
ZRANK key member：获取 sorted set 中的指定元素的排名
ZCARD key：获取 sorted set 中的元素个数
ZCOUNT key min max：统计 score 值在给定范围内的所有元素的个数
ZINCRBY key increment member：让 sorted set 中的指定元素自增，步长为指定的increment值
ZRANGE key min max：按照 score 排序后，获取指定排名范围内的元素
ZRANGEBYSCORE key min max：按照 score 排序后，获取指定score范围内的元素
ZDIFF.ZINTER.ZUNION：求 差集，交集，并集

注意：所有的排名默认都是升序，如果要降序则在命令的 Z 后面添加 REV 即可，

例如：

升序获取 sorted set 中的指定元素的排名：ZRANK key member
降序获取 sorted set 中的指定元素的排名：ZREVRANK key memeber

案例

ZADD 添加学生信息

127.0.0.1:6379> ZADD sort 85 Jack 89 Lucy 82 Rose 95 Tom 78 Jerry 92 Amy 76 Miles
(integer) 7

ZREM 删除Tom

127.0.0.1:6379> ZREM sort Tom
(integer) 1

ZSCORE 获取Amy的分数

127.0.0.1:6379> ZSCORE sort Amy
"92"

ZRANK 和 ZREVRANK 获取Rose同学的排名

下标是从0开始 0表示第一

127.0.0.1:6379> ZRANK sort Rose
(integer) 2 # 默认排序 第三
127.0.0.1:6379> ZREVRANK sort Rose
(integer) 3 # 降序排序 第四

ZCOUNT 查询 80 分以下有几个学生

127.0.0.1:6379> ZCOUNT sort 0 80
(integer) 2

ZINCRBY 给 Amy 加 2 分

127.0.0.1:6379> ZINCRBY sort 2 Amy
"94"

ZREVRANGE 查出成绩前3名的同学

排序遵循上图

127.0.0.1:6379> ZREVRANGE sort 0 2
1) "Amy"
2) "Lucy"
3) "Jack"

ZRANGEBYSCORE 查出成绩 80 分以下的所有同学

127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE sort 0 80
1) "Miles"
2) "Jerry"

总结 ---- 精华部分

关于Redis

Redis是一个基于内存的非关系型NoSQL数据库,用来解决高并发的问题.

1.1 特点

开源的，使用C编写，基于内存且支持持久化

高性能的Key-Value的NoSQL数据库

支持数据类型丰富，字符串string，列表list，散列hash，集合set，有序集合sorted set

支持多种编程语言（C C++ Python Java PHP ... ）

1.2 应用场景

排行榜;

短信验证码;

缓存网站中大量被访问的页面;

共同关注,共同好友;

增量爬虫,分布式爬虫;

消息队列.

1.3 服务命令

服务端操作

systemctl status redis

systemctl start redis

systemctl stop redis

systemctl restart redis

客户端连接

redis-cli -h 主机地址 -p 6379 -a 密码

1.4 配置文件

1.4.1 配置文件位置

gedit /etc/redis.conf

1.4.2 常见配置

切记:修改完配置文件后一定要重启Redis服务!

设置密码

requirepass 123456

设置远程连接

bind 127.0.0.1 ::1 //将此行注释 protected-mode no //将保护模式的yes改为no

2.Redis命令

2.1 全局命令

查看所有的key: KEYS *

切换库: SELECT number

删除KEY: DEL key

2.2 字符串命令

应用场景：缓存热门数据、短信验证码、常规计数比如点赞数、评论数等

增: SET key value NX EX 秒数

查: GET key

整型+1操作: INCR key

整型-1操作: DECR key

2.3 列表命令

应用场景：消息队列

头部压入元素: LPUSH key value

尾部压入元素: RPUSH key value

尾部阻塞弹出元素: BRPOP key timeout

timeout 为 0时,表示永久阻塞,直接有元素压入

查看列表元素: LRANGE key start stop

查看长度: LLEN key

2.4 哈希散列类型

应用场景：存储对象类型的数据，存储购物车数据等

设置单个key-field-value: HSET key field value

设置多个key-field-value: HMSET key field value field value field value ...

获取所有key-field-value: HGETALL key

2.5 集合

应用场景：共同关注、共同好友、增量爬虫、分布式爬虫

集合中添加成员：SADD key member member ... ...

查看集合中成员：SMEMBERS key

查看集合交集： SINTERSTORE destination key1 key2

2.6 有序集合

应用场景：各种排行榜

添加成员：zadd key score member

查看成员[升序]: zrange key start stop [withscores]

查看成员[降序]: zrevrange key start stop [withscores]

小常识

在Linux系统中，IP地址 0.0.0.0 通常被用来表示所有可用的网络接口。当一个服务绑定到 0.0.0.0 上的某个端口时，这意味着该服务将会在所有的网络接口上监听，包括但不限于以太网卡、无线网卡以及回环接口（lo）。

对于本机上的进程来说，0.0.0.0可以被视为一种通配符，允许任何网络接口接收数据。因此，当你在Linux上运行一个服务并将其绑定到0.0.0.0，这表示该服务对所有连接到这台机器的网络设备都是可访问的。

然而，如果你想仅限于本机访问，通常会使用回环地址127.0.0.1。这个地址专门用于本地主机，数据不会离开本机，而是直接在操作系统内部循环。

总结一下：

0.0.0.0 在Linux中代表所有网络接口，即对外部网络也是开放的。
127.0.0.1 专指本机的回环接口，只能在本机上访问。