Redis常用数据类型操作（二）

使用场景#

一、Redis 键(Key)#

keys * ：查看当前库的所有key
exists key ：判断某个key是否存在
type key ：查看key是什么类型
del key ：删除指定的key数据
unlink key ：根据value选择非阻塞删除。（仅将key从keyspace元数据中删除，真正的删除会在后续异步操作）
expire key 10 ：为给定的key设置过期时间，10秒种
ttl key ：查看还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期
select ：命令切换数据库
dbsize ：查看当前数据库的key的数量
flushdb ：清空当前库
flushall ：通杀全部库

二、字符串（String）#

2.1 简介#

String是Redis最基本的数据类型。一个Redis中字符串value最多可以是512M。

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。

2.2 常用命令#

set <key> <value> ：添加键值对

get <key> ：查询对应键值

append <key> <value> ：将给定的<value>追加到原值的末尾（若key不存在，自动创建key）

strlen <key> ：获得值的长度

setnx <key> <value> ：只有在key不存在时，设置key的值

incr <key> ：将key中存储的数字值增1。只能对数字值操作，如果为空，新增值为1。

decr <key> ：将key中存储的数字值减1。只能对数字值操作，如果为空，新增值为-1。

incrby / decrby <key> <步长> ：将key中存储的数字值增减。自定义步长。

Redis中的incr / decr操作都是 原子性 的操作。

所谓原子操作是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contextswitch（切换到另一个线程）。

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。
在多线程中，不能被其他进程（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。

mset <key1> <value1> <key2> <value2> ... ：同时设置一个或多个键值对

mget <key1> <key2> ... ：同时获取一个或多个value

msetnx <key1> <value1> <key2> <value2> ... ：同时设置一个或多个键值对，当且仅当所有给定的key都不存在

原子性，有一个失败则都失败

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>所存储的字符串值，从<起始位置>开始

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，设置了新值同时获取旧值

2.3 数据结构#

String的数据结构为简单动态字符串。是可以修改的字符串，内部结构实现上类似于Java中的ArrayList，采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配。

三、列表（List）#

3.1 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）。

它的底层实际上是个 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。

3.2 常用命令#

lpush / rpush <key1> <value1> <value2> ... ：从左边/右边插入一个或多个值

lpop / rpop <key> ：从左边/右边吐出一个值。值在键在，值光键亡

rpoplpush <key1> <key2> ：从<key1>列表右边吐出一个值，插到<key2>列表左边。

lrange <key> <start> <stop> ：按照索引下标获得元素（从左到右）

lrange mylist 0 -1 ：0表示左边第一个，-1表示右边第一个，0 -1 表示获取所有

index <key> <index> ：按照索引下标获得元素（从左到右）

llen <key> ：获取列表长度

linsert <key> before <value> <newvalue> ：在<value>的后面插入<newvalue>

lrem <key> <n> <value> ：从左边删除n个value（从左到右）

lset <key> <index> <value> ：将列表key下标为index的值换成value

3.3 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，也即是压缩列表。

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。

四、集合（Set）#

4.1 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。

4.2 常用命令#

sadd <key> <value1> <value2> ... ：将一个或多个member元素加入到集合key中，已经存在的元素会被忽略。

smembers <key> ：取出该集合的所有值

sismember <key> <value> ：判断集合<key>中是否含有该<value>值

scard <key> ：返回该集合的元素个数

srem <key> <value1> <value2> ... ：删除集合中的某个元素

spop <key> ：随机从该集合中吐出一个值

srandmember <key> <n> ：随机从该集合中取出n个值。不会从集合中删除。

smove <source> <destination> <value> ：把集合中的一个值从一个集合转移到另一个集合

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

sdiff <key1> <key2> ：返回两个集合的差集元素（key1中的，不包含key2中的）

4.3 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的内部实现使用的就是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。

五、哈希（Hash）#

5.1 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

5.2 常用命令#

hset <key> <field> <value> ：给<key>集合中的<field>键赋值<value>

hget <key> <field> ：从<key>集合中<field>域中取出value

hmset <key1> <field1> <value1> <field2> <value2> ：批量设置hash的值

hexists <key> <field> ：查看hash表<key>中，给定域<field>是否存在

hkeys <key> ：列出该hash集合的所有field。

hvals <key> ：列出该hash集合的所有value

hincrby <key> <field> <increment> ：为哈希表<key>中的域<field>的值加上增量 1 -1

hsetnx <key> <field> <value> ：将哈希表<key>中的域<field>设置为value，当且仅当域<field>不存在

5.3 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。

六、有序集合（Zset）#

6.1 简介#

Redis有序集合Zset和普通集合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，但是评分可以是重复的。

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。

6.2 常用命令#

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。

zrange <key> <start> <stop> [WITHSCORES] ：返回有序集key中，下标在<start><stop>之间的元素。

带WITHSCORES可以让分数喝值一起返回到结果集。

zrangebyscore <key> <min> <max> [WITHSCORES] [limit offset count] ：所有score值介于min 和 max之间的。

zrevrangebyscore <key> <max> <min> [WITHSCORES] [limit offset count] ：同上，从大到小排序。

zincrby <key> <increment> <value> ：为元素的score加上增量

zrem <key> <value> ：删除该集合下指定值的元素

zcount <key> <mix> <max> ：统计该集合，分数区间内的元素个数

zrank <key> <value> ：返回该值在集合中的排名，从0开始

6.3 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。