Redis ⑥-string | hash

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string类型基本介绍

Redis 中的字符串，是直接按照二进制的方式进行存储的。也就是说，在存取的过程中，是不会做任何编码转换的。存的是啥，取的时候就是啥。

Redis 的这个机制，就使得 Redis 非常适合用来存储各种各样的二进制数据，比如JSON、XML、图片、视频、音频、压缩包等等。

虽然可以存储视频、音频等，但还是不建议，因为这些文件大小往往都不小，容易造成阻塞。

FLUSHALL

FLUSHALL

FLUSHALL 命令用于清空 Redis 数据库中的所有键值对。
该命令谨慎使用为好。

string类型常用命令

SET

SET key value [expiration EX seconds|PX milliseconds] [NX|XX]

SET 命令用于设置键值对。
key 是要设置的键名，value 是要设置的键值。
EX seconds：设置键的过期时间为 seconds 秒。
PX milliseconds：设置键的过期时间为 milliseconds 毫秒。
NX：只在键不存在时，才对键进行设置操作。如果键存在，则不设置，返回 nil
XX：只在键存在时，才对键进行设置操作。如果键不存在，则不设置，返回 nil

GET

GET key

GET 命令用于获取键值对的值。
GET 命令只作用于该键对应的值为字符串类型，如果不为字符串类型，使用 GET 命令则会报错：

WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value

MSET

MSET key value [key value...]

MSET 命令用于一次性设置多个键值对。
所有键值对之间用空格分隔。
时间复杂度为 O(N)，这里 N 为要设置的键值对的数量。

MGET

MGET key [key...]

MGET 命令用于一次性获取多个键值对的值。
所有键之间用空格分隔。
时间复杂度为 O(N)，这里 N 为要获取的键的数量。

SETNX

SETNX key value

此处的 NX 就是上方 SET 命令中的 NX。

SETXX

SETXX key value

此处的 XX 就是上方 SET 命令中的 XX。

SETEX

SETEX key seconds value

SETEX 命令用于设置键值对，并设置键的过期时间为 seconds 秒。
等价于 SET key value EX seconds

PSETEX

PSETEX key milliseconds value

PSETEX 命令用于设置键值对，并设置键的过期时间为 milliseconds 毫秒。
等价于 SET key value PX milliseconds

INCR

INCR key

INCR 命令用于对键的值做加 1 操作。
返回值为执行加 1 操作之后的结果。
执行该命令的键对应的值必须是 int 类型，否则会报错：

ERR value is not an integer or out of range

该整数为 64 位 (8 字节)的，相当于 C++ 的 long long 类型，Java 的 long 类型。
如果对一个不存在的键执行了该命令，则会创建一个默认值为 0 的键，并对其进行加 1 操作。

DECR

DECR key

DECR 命令用于对键的值做减 1 操作。
返回值为执行减 1 操作之后的结果。
其特性与 INCR 命令相同。

INCRBY

INCRBY key increment

INCRBY 命令用于对键的值做加法操作，加的值为 increment。
返回值为执行加法操作之后的结果。
其特性与 INCR 命令相同。

DECRBY

DECRBY key decrement

DECRBY 命令用于对键的值做减法操作，减的值为 decrement。
返回值为执行减法操作之后的结果。
其特性与 INCRBY 命令相同。

INCRBYFLOAT

INCRBYFLOAT key increment

INCRBYFLOAT 命令用于对键的值做浮点数的加法操作，加的值为 increment。
返回值为执行浮点数加法操作之后的结果。
Redis 中的浮点数的精度为小数点后 17 位。
Redis 中的 string 类型并没有提供类似于 float、double 这样的浮点数类型。所以，其本质存的还是 embstr 或者 raw。
执行该命令时，其分为三个步骤：将取出来的字符串转换为浮点数，进行浮点数加法操作，再将结果转换为字符串存回去。
所以，该命令对性能有一定的影响，也不会，也不建议经常的使用。

上述操作的时间复杂度本质都还是 O(1)。由于 Redis 使用还是单线程模型，所以不用担心线程安全问题。

APPEND

APPEND key value

APPEND 命令用于在键对应的值的末尾追加字符串 value。
返回值添加后的字符串的长度，该长度单位为字节。
如果改键存在，则执行追加操作。如果改键不存在，则先创建一个空值，再执行追加操作，相当于执行 SET 操作。
注意：
1. 当我们将值设置为一个汉字时，其返回的结果的为 3，这是因为我们当前使用的终端的编码方式是 UTF-8，而汉字的编码长度为 3，故存储在 Redis 中的长度为 3。
2. 如果我们直接获取该键的值，则会看到类似于 \xe4\xbd\xa0 的结果，这是三个字节的 16 进制编码。根据 UTF-8 码表，可以得到其结果为 你。
3. 如果想直接看到汉字，我们可以在启动 Redis 客户端时，多添加一条命令 --raw，也就是 redis-cli --raw。这样，我们获取该键的值时，Redis 客户端就会自动的对该二进制数据尝试进行翻译。

redis-cli --raw

GETRANGE

GETRANGE key start end

GETRANGE 命令用于获取键对应的值的某一个特定范围的子字符串。
start 和 end 是子字符串的起始和结束位置，都是 0 开始的偏移量。该获取区间为左闭右闭。
返回值为对应区间的子字符串。
注意： start 和 end 都可以为负数，表示从字符串的末尾开始计算偏移量。比如 -1 为最后一个字符，-2 为倒数第二个字符，以此类推。

SETRANGE

SETRANGE key offset value

SETRANGE 用于从 offset 位置开始，将键对应的值覆写为 value。
如果 offset 比当前字符串长度还要长，则会在字符串末尾补上空格后再进行覆写。
返回值是设置成功之后，字符串的长度。
如果该键不存在，则先创建一个空行值(\x00)，再执行覆写操作。

STRLEN

STRLEN key

STRLEN 命令用于获取键对应值的字符串长度。
返回值为字符串的长度，单位为字节。

string编码方式

Redis 字符串类型支持三种编码方式：raw、embstr、int。
1. raw：普通字符串，用于存储更长的字符串，底层是一个字节数组
2. embstr：压缩字符串，当键对应的值字节数偏小时(据说是39字节)，使用 embstr 编码，节省内存。
3. int：64位/8字节的整形，当存储的值为纯数字时，使用 int 编码。浮点数使用的编码还是 embstr。

string类型的使用场景

作为缓存：作为应用服务器和数据库服务器的中间件，用于存储热点数据，提高查询的效率。
计数：使用 Redis 作为基本的计数工具，它可以实现快速计数、查询缓存的功能，同时数据可以异步处理或者落地到其他数据源。
存储 session 会话：对于使用了负载均衡的分布式系统，可以将 session 信息存储在 Redis 中，提高 session 共享的效率。
短信验证码：设置验证码的有效时间，设置一个用户在规定的时间内只能获取 N 次验证码，防止用户恶意获取验证码，造成服务器压力。
以上只是介绍了 Redis 中的 string 类型常见的使用场景，实际上还可以用在更多地方，具体需要根据业务需求进行选择。

hash类型基本介绍

`Redis 自身就是一个 hash类型，通过存储键值对，以达到 O(1) 的时间复杂度的快速访问。

这里的 hash类型，是 Redis 中 key-value 中的 value 的类型。也就是 value 是一个 hash 类型，可以存储键值对结构。

hash类型常用命令

HSET

HSET key field value [field value... ]

区分这里 key 和 field 的区别：
- key：Redis 自身存储的键，Redis 通过 key 可以访问到对应 value
- field：当 Redis 中的 value 是一个 hash 类型时，field 也是该 hash 的 key。
返回值为存储成功的键值对个数。
如果 field 已经存在，则会覆盖原有的值。不论设置了多少个已经存在的 field，尽管设置成功了，返回值都为 0。因为这些字段的设置操作没有引入新的字段，只是更新了已有字段的值。

HGET

HGET key field

返回指定 key 下的指定 field 的值。

HEXISTS

HEXISTS key field

判断指定 key 下的指定 field 是否存在。
返回 1 代表存在，0 代表不存在。

HDEL

HDEL key field [field...]

删除指定 key 下的指定 field。
返回值为删除成功的键值对个数。

HKEYS

HKEYS key

返回指定 key 下所有的 field 名称。
该命令和 keys * 一样，谨慎使用。

HVALS

HVALS key

返回指定 key 下所有的 field 值。
该命令和 keys * 一样，谨慎使用。

HGETALL

HGETALL key

返回指定 key 下所有的键值对。
该命令和 keys * 一样，谨慎使用。

HMGET

HMGET key field [field...]

返回指定 key 下的多个 field 值。
返回值的顺序和 field 参数的顺序一致。

HMSET

HMSET key field value [field value...]

批量设置多个 field 值。
返回值不代表实际存储成功的键值对个数。
该命令和 HSET 的作用一样，为了不那么反直觉，所以才有该命令。

HLEN

HLEN key

返回指定 key 下的 field 数量，也就是 hash 元素的个数。

HSETNX

HSETNX key field value

只有当 field 不存在时，才设置 field 值。如果存在则设置失败。

HINCRBY

HINCRBY key field increment

给指定 key 下的指定 field 值增加指定增量。
如果 field 不存在，则设置 field 值为 0 后再增加。
返回值是增加后的值。
这里不像 string 类型，有 DECRBY 命令，因为 hash 类型并不经常使用加减操作，而 HINCRBY 自身已经可以完成加减操作了

HINCRBYFLOAT

HINCRBYFLOAT key field increment

给指定 key 下的指定 field 值增加指定浮点数增量。
如果 field 不存在，则设置 field 值为 0 后再增加。
返回值是增加后的值。

HSTRLEN

HSTRLEN key field

返回指定 key 下的指定 field 值的字符串长度，单位为字节。
如果 field 不存在，则返回 0。

hash编码方式

Redis 中的 hash 类型有两种编码方式：
1. ziplist：是一种压缩链表，当 hash 类型中元素个数小于 hash-max-ziplist-entries 配置项 (默认为 512) 的值或者 元素值总长度小于 hash-max-ziplist-value 配置项 (默认为 64) 的值时，Redis 使用 ziplist 编码。(在 Redis 4.0 版本后，ziplist 已被 listpack 替代)
2. hashtable：当 hash 类型中元素个数大于等于 hash-max-ziplist-entries 配置项的值或者 元素值总长度大于等于 hash-max-ziplist-value 配置项的值时，Redis 使用 hashtable 编码。

list类型基本介绍

list 类型相当于数组或者链表。但其内部的编码方式并不是一个数组，其更接近于 “双端队列” (Deque)。

列表中元素是有序的，该有序并不是 “升序” 或者 “降序”，而是元素在列表中的位置的先后顺序。

列表中的元素是可以重复的。

获取和删除的区别，获取相当于 peek，删除相当于 pop。

list类型常用命令

LPUSH

LPUSH key element [element...]

该命令可以一次插入多个元素。
这里的 L 表示的是 left，即从左边插入，也就是头插。
返回值是插入元素后列表的长度。

LRANGE

LRANGE key start stop

该命令可以获取列表中指定范围的元素。
start 和 stop 是索引，都可以是负数，表示从列表的末尾开始计数(-1 表示最后一个元素，-2 表示倒数第二个元素，以此类推)。两个区间都是闭区间。
start 和 stop 都可以超过实际列表的索引范围，也不会报错。

LPUSHX

LPUSHX key element [element...]

该命令和 LPUSH 类似，但只在列表存在时才插入元素。
如果列表不存在，则返回 0，表示插入失败。

RPUSH

RPUSH key element [element...]

与 LPUSH 类似，但从右边插入，也就是尾插。

RPUSHX

RPUSHX key element [element...]

与 LPUSHX 类似。

LPOP

LPOP key [count]

该命令可以从列表左边弹出一个元素，也就是头删。
如果不填 count，则默认弹出一个元素。如果填 count，则弹出 count 个元素。

RPOP

RPOP key [count]

与 LPOP 类似，但从右边弹出，也就是尾删。

LINDEX

LINDEX key index

该命令可以获取列表中指定索引的元素。
index 可以是负数，表示从列表的末尾开始计数。
如果索引越界，则返回 nil。
时间复杂度为 O(N)，N 为列表的长度。

LINSERT

LINSERT key <BEFORE|AFTER> pivot element

该命令可以在列表中插入元素。
element 为需要插入的元素。
pivot 为需要插入到哪个元素的前面或后面。如果为 BEFORE，则插入到 pivot 元素的前面；如果为 AFTER，则插入到 pivot 元素的后面。
如果 pivot 元素不存在，则返回 -1，表示插入失败。
如果 pivot 存在多个，则从左往右遍历匹配第一个 pivot 在其前面或后面插入。
返回值为插入后的列表长度。
时间复杂度为 O(N)，N 为列表的长度。