Redis常用数据类型
一、Redis键(key)
keys * 查看当前库所有key(匹配keys *1)
exists key 判断某个key是否存在
type key 查看key类型
del key 删除key
unlink key 根据value选择非阻塞删除,仅将keys从keyspace元数据中删除,真正的删除操作会在后续异步操作
expire key 10 10秒钟:为给定的key设置过期时间
ttl key 查看还有多少秒过期,-1表示永不过期,-2表示已过期
二、Redis值(value)
字符串String操作命令
Redis中字符串类型常用命令:
* SET key value 设置指定key的值
* GET key 获取指定key的值
* SETEX key seconds value 设置指定key的值,并将key的过期时间设为seconds秒
* SETNX key value 只有在key不存在时设置key的值
* append key value 将给定的value追加到原值末尾,返回总长度
* strlen key 获得值的长度
* 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
* incrby / decrby key 步长 将key中存储的数字值加/减步长
原子性:incr key 对存储在指定的key的数值执行原子的加1操作
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contextswitch(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,因为中断只能发生在指令之间,线程由一条条指令组成,指令执行完,该线程也就结束了
(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
java i++取值、++、赋值会被打段,多线程。
[SET 相同的key的value。会覆盖已存在的key-value]
* 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,当且仅当给定key都不存在
原子性,有一个失败都失败
* getrange key 起始位置 结束位置 获得值的范围,类似java中的substring(s, e),包含s和e位置
* 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(索引从0开始)
* getset key value 以新换旧,设置了新值同时获得旧值
String底层数据结构: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的ArrayList,采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配,当字符串大小小于1M时,扩容是加倍现有的空间,如果超过1M,扩容时一次只会多扩1M的空间,字符串最大长度为512M
哈希hash操作命令
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中的Map<String Objec>常用命令:
如存储user:{id=1, name=zhangsan,age=20}
* HSET key field1 value1 field2 value2 将哈希表key中的字段field的值设为value
* HGET key field1 field2 获取存储在哈希表中指定字段的值
* hmset key1 field1 value1 field2 vlue2 批量设置hash的值
* hexists key1 field1 查看哈希表key中,给定域field是否存在
* HDEL key field 删除存储在哈希表中的指定字段
* HKEYS key 获取哈希表中所有字段
* HVALS key 获取哈希表中所有值
* HGETALL key 获取在哈希表中指定key的所有字段和值
* hincrby key field increment 为哈希表key中的域field的值加上增量
* 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
数据结构:Hash类型对应的数据机构是两种,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
列表list操作命令
Redis列表是简单的字符串列表,按照插入顺序排序,单键多值,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,常用命令:
* lpush / rpush key value1 [value2] 将一个或多个值插入到列表头部 /尾部 头部类似插入abc,查询到cba
* lpop / rpop key 从左边/右边吐出一个值,原来的value就少一个
* 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 key 0 -1 0左边第一个,-1右边第一个,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/after value newvalue 在value的前面/后面插入newvalue插入值
* lrem key n value 从左边删除n个value(从左到右)
* BRPOP key1 [key2] timeout 移出并获取列表的最后一个元素,如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止
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内存存储,这个结构是ziplist,也即是压缩列表,它将所有的元素挨着一起存储,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。
集合set操作命令
Redis set是string类型的无序集合。集合成员是唯一的,这就意味着集合中不能出现重复的数据,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),常用命令:
* SADD key member1 [member2] 向集合添加一个或多个成员
* SMEMBERS key 返回集合中的所有成员
* sismember key value 判断集合key是否含有该value值,有1,没有0
* SCARD key 获取集合的成员数
* 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(删除了)
* SINTER key1 key2 返回给定所有集合的交集
* SUNION key1 key2 返回给定所有集合的并集
* SDIFF key1 key2 返回给定所有集合的差集 key1中有但key2中没有的
* 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 把集合中一个值从一个集合移动到另一个集合
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中的set结构也一样,它的内部使用的也是hash结构,所有的value都指向同一个内部值
有序集合sorted set操作命令
Redis sorted set 有序集合是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。每个元素都会关联一个double类型的分数(score)。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大排序。有序集合的成员是唯一的,但分数却可以重复。【按分数从小到大排】
常用命令:
* ZADD key score1 member1 [score2 member2] 向有序集合添加一个或多个成员,或者更新已存在成员的分数
* ZRANGE key start stop [WITHSCORES] 通过索引区间返回有序集合中指定区间内的成员
* zrangebyscore key min max [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和max)的成员,有序集成员按score值递增次序排列
* zrevrangebyscore key max min [withscores] [limit offset count] 同上,改为从大到下排列
* ZINCRBY key increment member 有序集合中对指定成员的分数加上增量increment
* zcount key min 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
* ZREM key member [member ...] 移除有序集合中的一个或多个成员
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【多级索引】的目的在于给元素value排序,根据score的范围获取元素列表
有序集合的底层实现可以用数组、平衡树、链表等,数组元素不变插入删除;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。