目录
简介
Redis应用场景
Redis基础数据结构
一、string（字符串）
string类型相关指令
二、list（列表）
list类型相关指令
三、hash（字典）
hash类型相关指令
四、set（集合）
set类型相关指令
五、zset（有序列表）
zset类型相关指令
参考文献
通用规则
过期时间
简介
Redis由意大利人Salvatore Sanfilippo（网名Antirez）开发，Redis得默认端口是6379，这个端口号也不是随机选的，而是由手机键盘字母“MERZ”的位置决定的；“MERZ”在Antirez 的朋友圈语言中是“愚蠢”的代名词，它由于意大利广告女郎“Alessia Merz”在电视节目上说了一堆愚蠢的话而被人熟知。
Redis应用场景
- 热点数据缓存、对象缓存、全页缓存、热点数据缓存——缓存（string）
- 分布式Session——数据共享分布式（string）
- 分布式锁（string）
- 全局ID（int，incrby）
- 文章的阅读量、微博点赞数——计数器（int, incrby）
- 限流（int,incrby）
- 位统计（string）
- 购物车（string或hash）
- 用户消息时间线timeline（list）
- 消息队列（list）
- 抽奖（自带一个随机获得值：spop myset）
- 点赞、签到、打卡
- 商品标签
- 商品筛选
- 用户关注、推荐模型
- 排行榜
Redis基础数据结构
Redis有5种基础数据结构，分别为： string（字符串）、list（列表）、hash（字典）、set（集合）和zset（有序集合）。
一、string（字符串）
字符串string是Redis最简单的数据结构，它的内部表示就是一个字符数组。Redis所有的数据结构都以唯一的key字符串作为名称，然后通过这个唯一key值来获取相应的value数据。不同类型的数据结构的差异就在于value的结构不一样。
Redis的字符串是动态字符串，是可以修改的字符串，内部结构的实现类似于Java的ArrayList，采用预分配冗余空间的方式减少内存的频繁分配，内部为当前字符串分配的实际空间capacity一般要高于实际字符串长度len。当字符串长度小于1MB时，扩容都是加倍现有的空间。如果字符串长度超过1MB，扩容时一次只会多扩1MB的空间。
注意：
字符串最大长度为512MB。
string类型相关指令
| 常用指令 | 说明 |
|---|---|
| get/set/del | 查询/设置/删除 |
| set rekey data | 设置已经存在的key，会覆盖 |
| setnx rekey data | 设置已经存在的key，不会覆盖 |
| set key value ex time | 设置带过期时间的数据 |
| expire key | 设置过期时间 |
| ttl | 查看剩余时间，-1永不过期，-2过期 |
| append key | 合并字符串 |
| strien key | 字符串长度 |
| incr key | 累加1 |
| decr key | 累减1 |
| incrby key num | 累加给定数值 |
| decrby key num | 累减给定数值 |
| getrange key start end | 截取数据，end=-1代表到最后 |
| setrange key start newdata | 从start位置开始替换数据 |
| mset | 连续设值 |
| mget | 连续取值 |
| msetnx | 连续设置，如果存在则不设置 |
| 其他指令 | 说明 |
|---|---|
| select index | 切换数据库，总共默认16个 |
| flushdb | 删除当前下边db中的数据 |
| flushall | 删除所有db中的数据 |
二、list（列表）
Redis的列表相当于Java语言里面的LinkedList，注意它时链表而不是数组。这意味着list的插入和删除操作非常快，时间复杂度为O(1)，但是索引定位很慢，时间复杂度为O(n)。
列表中的每个元素都是用双向指针顺序，串起来可以同时支持前向后向遍历。当列表弹出了最后一个元素之后，该数据结构被自动删除，内存被回收。
Redis的列表结构常用来做异步队列使用。将需要延后处理的任务结构体序列化成字符串，塞进Redis的列表，另一个线程从这个列表中轮询数据进行处理。
list类型相关指令
| 指令 | 说明 |
|---|---|
| lpush userList 1 2 3 4 5 | 构建一个list，从左边开始存入数据 |
| rpush userList 1 2 3 4 5 | 构建一个list，从右边开始存入数据 |
| lrange list start end | 获得数据 |
| lpop | 从左侧开始拿出一个数据 |
| rpop | 从右侧开始拿出一个数据 |
| llen list | list长度 |
| lindex list index | 获取list下标的值 |
| lset list index value | 把某个下标的值替换 |
| linsert list before/after value | 插入一个新的值 |
| lrem list num value | 删除几个相同数据 |
| ltrim list start end | 截取值，替换原来的list |
三、hash（字典）
Redis的字典相当于Java语言里面的HashMap，它是无序字典，内部存储了很多键值对。实现结构上与Java的HashMap也是一样的，都是“数组+链表”二维结构。
第一维hash的数组位置碰撞时，就会将碰撞的元素使用链表串接起来。
不同的是，Redis的字典的值只能是字符串，另外它们rehash的方式不一样，
- Java的HashMap在字典很大时，rehash是个耗时的操作，需要一次性全部rehash。
- Redis为了追求高性能，不能堵塞服务，所以采用了渐进式rehash策略。
渐进式rehash会在rehash的同时，保留新旧两个hash结构，查询时会同时查询两个hash结构，然后在后续的定时任务以及hash操作指令中，循序渐进地将旧hash的内容一点点地迁移到新的hash结构中。当搬迁完成了，就会使用新的hash结构取而代之。
当hash移除了最后一个元素之后，该数据结构被自动删除，内存被回收。
注意：存储对象（不能有嵌套对象）
hash类型相关指令
| 指令 | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| hset key property value | 创建hash对象 | hset user name xiaobai 创建一个user对象，这个对象中包含name属性，name值为xiaobai |
| hget key property | 获取key对象中的property的值 | hget user name 获取用户对象中的name的值 |
| hmset | 设置对象中的多个键值对 | hmset user age 18 phone 123123 |
| hmsetnx | 设置对象中的多个键值对，存在则不添加 | hmsetnx user age 18 这种则不会添加 |
| hmget | 获得对象中多个属性 | hmget user age phone 获取user对象中的age和phone属性 |
| hgetall user | 获取整个对象的内容 | |
| hincrby user age 2 | 累加属性 | |
| hincrby user age 2.2 | 累加属性 | |
| hien user | 有多少个属性 | |
| hexists user age | 判断属性是否存在 | |
| hkeys user | 获得所有属性 | |
| hvals user | 获得所有值 | |
| hdel user | 删除对象 |
四、set（集合）
Redis的集合相当于Java语言里面的HashSet，它内部的键值对是无序的、唯一的。它的内部实现相当于一个特殊的字典，字典中所有的value都是一个值NULL。
当集合中最后一个元素被移除之后，数据结构被自动删除，内存被回收。
set结构可以用来存储在某活动中中奖的用户ID，因为有去重功能，可以保证同一个用户不会中奖两次。
set类型相关指令
| 指令 | 说明 |
|---|---|
| sadd set [value……] | 添加（构建）set内容 |
| smembers set | 查询set中所有的内容 |
| scard set | 查看set中包含的数量 |
| sismember set value | 判断值是否存在，1存在 0 不存在 |
| srem set value | 删除值 |
| spop set | 随机获取值 |
| spop set index | 指定index获取值 |
| srandmember key [count] | 随机获取count个内容 |
| smove source target value | 将source 中的value移动到target中 |
| sdiff set1 set2 | 差集 |
| sinter set1 set2 | 交集 |
| sunion set1 set2 | 并集 |
五、zset（有序列表）
zset可能是Redis提供的最有特色的数据结构，它类似于Java的SortedSet和HashMap的结合体，一方面是一个set，保证了内部value的唯一性，另一方面可以给每个value赋予一个score，代表这个value的排序权重。它的内部实现用的是一种叫作“跳跃列表”的数据结构。
zset中最后一个value被移除后，数据结构被自动删除，内存被回收。
跳跃列表
zset内部的排序功能是通过“跳跃列表”数据结构来实现的，它的结构非常特殊，也比较复杂。
因为zset要支持随机的插入和删除，所以它不宜使用数据来表示。
我们需要这个链表按照score值进行排序。这意味着当有新元素需要插入时，要定位到特定位置的插入点，这样才可以继续保证链表是有序的。通常我们会通过二分查找来找到插入点，但是二分查找的对象必须是数组，只有数组才可以支持快速位置定位，链表做不到，那该怎么办？
跳跃列表就类似于层级制，最下面一层所有的元素都会串起来。然后每隔几个元素挑选出一个代表，再将这几个代表使用另外一级指针串起来。然后在这些代表里再挑出二级代表，再串起来。最终就形成了金字塔结构。
“跳跃列表”之所以“跳跃”，是因为内部的元素可能“身兼数职”，中间的这个元素，同时处于L0、L1和L2层中，可以快速在不同层次之间进行“跳跃”。
跳跃列表采取一个随机策略来决定新元素可以兼职到第几层。
首先其位于 LO 层的概率肯定是 100% ，而兼职到 Ll 层只有 50% 的概率，至IJ L2 层只有 25% 概率，到 L3 层只有 12.5% 的概率，以此类推， 直随机到最顶层 L31 绝大多数元素都过不了几层，只有极少数元素可以深入到顶层。列表中的元素越多， 能够深入的层次就越深，元素能进入到顶层的可能性就会越大。
zset类型相关指令
| 指令 | 说明 |
|---|---|
| zadd zset 10 value1 20 value2 30 value3 | 设置memeber和对应的分数 |
| zrange zset 0 -1 | 查看所有zset中的内容 |
| zrange zset 0 -1 withscores | 查看所有zset中的内容，带有分数 |
| zrank zset value | 获取对应的下标 |
| zscore zset value | 获得对应的分数 |
| zcard zset | 统计个数 |
| zrangebyscroe zset 分数1 分数2 | 查询分数之间的member（包含分数1和分数2） |
| zrangebyscore zset (分数1 (分数2 | 查询分数之间的member（不包含分数1和分数2） |
| zrangebyscore zset 分数1 分数2 limit start end | 查询分数之间的member（包含分数1 分数2），获得的结果集再次根据下标区间做查询 |
| zrem zset value | 删除member |
参考文献
Redis常用命令手册
http://c.biancheng.net/redis2/zrangebyscore.htmlRedis命令中文翻译版（Redis Command Reference/ Redis Documentation）http://redisdoc.com/
通用规则
list、set、hash、zset这四种数据结构是容器型数据结构，它们共享下面两条通用规则。
- create if not exists：如果容器不存在，那就创建一个，再进行操作。比如rpush操作刚开始是没有列表的，Redis就会自动创建一个，然后再rpush进去新元素。
- drop if no elements：如果容器里的元素没有了，那么立即删除容器，释放内存。这意味着lpop操作到最后一个元素，列表就消失了。
过期时间
Redis所有的数据结构都可以设置过期时间，时间到了，Redis会自动删除相应的对象。需要注意的是，过期是以对象为单位的，比如一个hash结构的过期是整个hash对象的过期，而不是其中的某个字key的过期。
还有一个需要特别注意的地方，如果一个字符串已经设置了过期时间，然后你调用set方法修改了它，它的过期时间会消失。
作者：筱白爱学习！！
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