Redis数据库（二）——常用五大数据类型
redis常用五大数据类型
String （字符串类型）
String是redis最基本的类型，你可以理解成Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value。
String类型是二进制安全的，意思是redis的string可以包含任何数据，比如jpg图片或者序列化的对象。
String类型是redis最基本的数据类型，一个redis中字符串value最多可以是512M。
List（列表）
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）。
Set（集合）
Redis的Set是String类型的无序集合，它是通过HashTable实现的 !
Hash（哈希，类似 Java里的Map)
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>
它的底层实际是个链表 !
Zset（sorted set：有序集合）
Redis zset 和 set 一样，也是String类型元素的集合，且不允许重复的成员。
不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。
Redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序，zset的成员是唯一的，但是分数（Score）
却可以重复。
key键常用命令
查看当前库所有key(匹配：keys 1)
keys *
判断某个key是否存在
exists key
查看你的key是什么类型
type key
删除指定的key数据
del key
根据value选择非阻塞删除,仅将keys从keyspace元数据中删除，真正的删除会在后续异步操作。
unlink key
10秒钟：为给定的key设置过期时间
expire key 10
查看还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期
ttl key
命令切换数据库
select 1
查看当前数据库的key的数量
dbsize
清空当前库
flushdb
通杀全部库
flushall
Redis字符串(String)
String是Redis最基本的类型，你可以理解成与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value。
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。
String类型是Redis最基本的数据类型，一个Redis中字符串value最多可以是512M
常用命令
添加键值对
set <key><value>
#当数据库中key不存在时，可以将key-value添加数据库
#当数据库中key存在时，可以将key-value添加数据库
查询对应键值
get <key>
将给定的 value 追加到原值的末尾
append <key><value>
获得值的长度
strlen <key>
只有在 key 不存在时设置 key 的值,数据存在则不做修改
setnx <key><value>
将 key 中储存的数字值增1(只能对数字值操作，如果为空，新增值为1)
incr <key>
将 key 中储存的数字值减1(只能对数字值操作，如果为空，新增值为-1）
decr <key>
将 key 中储存的数字值增减。自定义步长。
incrby / decrby <key><步长>
#incrby k4 100
同时设置一个或多个 key-value对
mset <key1><value1><key2><value2> .....
同时获取一个或多个 value
mget <key1><key2><key3> .....
同时设置一个或多个 key-value 对，当且仅当所有给定 key 都不存在,如果有一个已存在则都失败。
msetnx <key1><value1><key2><value2> .....
获得值的范围
#getrange <key><起始位置><结束位置>
127.0.0.1:6379> set name lucymary
OK
127.0.0.1:6379> getrange name 0 3
"lucy"
用 value 覆写 key 所储存的字符串值，从<起始位置>开始(索引从0开始)。
#setrange <key><起始位置><value>
127.0.0.1:6379> setrange name 3 abc
(integer) 8
127.0.0.1:6379> get name
"lucabcry"
设置键值的同时，设置过期时间，单位秒。
setex <key><过期时间><value>
以新换旧，设置了新值同时获得旧值。
getset <key><value>
数据结构
String的数据结构为简单动态字符串(Simple Dynamic String,缩写SDS)。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.
如图中所示，内部为当前字符串实际分配的空间capacity一般要高于实际字符串长度len。当字符串长度小于1M时，扩容都是加倍现有的空间，如果超过1M，扩容时一次只会多扩1M的空间。需要注意的是字符串最大长度为512M。
Redis列表(List)
优点：有序可重复的队列
缺点：数据易丢失，不安全
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
从左边/右边插入一个或多个值。
lpush/rpush <key><value1><value2><value3> ....
lpush结构图
rpush结构图
从左边/右边吐出一个值。值在键在，值光键亡。
lpop/rpop <key>
列表右边吐出一个值，插到 key2 列表左边
rpoplpush <key1><key2>从<key1>
按照索引下标获得元素(从左到右),0 -1 表示所有值
lrange <key><start><stop>
按照索引下标获得元素(从左到右)
lindex <key> <index>
获得列表长度
llen <key>
在 value 的前/后面插入 newvalue 插入值
linsert <key> after/before <value> <newvalue>
从左边删除n个value(从左到右)
lrem <key><n><value>
将列表key下标为index的值替换成value
lset<key><index><value>
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。
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使用。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。
Redis集合(Set)
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
常用命令
将一个或多个 member 元素加入到集合 key 中，已经存在的 member 元素将被忽略
sadd <key><value1><value2> .....
取出该集合的所有值。
smembers <key>
判断集合 key 是否为含有该 value 值，有1，没有0
sismember <key><value>
返回该集合的元素个数。
scard<key>
删除集合中的某个元素。
srem <key><value1><value2> ....
随机从该集合中吐出一个值。
spop <key>
随机从该集合中取出n个值。不会从集合中删除 。
srandmember <key><n>
value把集合中一个值从一个集合移动到另一个集合
smove <source><destination>
返回两个集合的交集元素。
sinter <key1><key2>
返回两个集合的并集元素。
sunion <key1><key2>
返回两个集合的差集元素(key1中的，不包含key2中的)
sdiff <key1><key2>
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。
Redis哈希(Hash)
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结构来存储主要有以下2种存储方式：>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结构来存储主要有以下2种存储方式：
每次修改用户的某个属性需要，先反序列化改好后再序列化回去。开销较大。
用户ID数据冗余
通过 key(用户ID) + field(属性标签) 就可以操作对应属性数据了，既不需要重复存储数据，也不会带来序列化和并发修改控制的问题
常用命令
给 key 集合中的 field 键赋值 value
hset <key><field><value>
从 key1 集合 field 取出 value
hget <key1><field>
批量设置hash的值
hmset <key1><field1><value1><field2><value2>...
查看哈希表 key 中，给定域 field 是否存在。
hexists<key1><field>
列出该hash集合的所有field
hkeys <key>
列出该hash集合的所有value
hvals <key>
为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 1 -1
hincrby <key><field><increment>
将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ，当且仅当域 field 不存在 .
hsetnx <key><field><value>
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。
Redis有序集合Zset(sorted set)
Redis有序集合zset与普通集合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了 。
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。
常用命令
将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中。
zadd <key><score1><value1><score2><value2>…
返回有序集 key 中，下标在 start stop 之间的元素带WITHSCORES，可以让分数一起和值返回到结果集。
zrange <key><start><stop> [WITHSCORES]
返回有序集 key 中，所有 score 值介于 min 和 max 之间(包括等于 min 或 max )的成员。有序集成员按 score 值递增(从小到大)次序排列。
zrangebyscore key minmax [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 或 max )的成员。有序集成员按 score 值递增(从大到小)次序排列。
zrevrangebyscore key maxmin [withscores] [limit offset count]
为元素的score加上增量
zincrby <key><increment><value>
删除该集合下，指定值的元素
zrem <key><value>
统计该集合，分数区间内的元素个数
zcount <key><min><max>
返回该值在集合中的排名，从0开始
zrank <key><value>
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的唯一性，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。
跳跃表（跳表）
1、简介
有序集合在生活中比较常见，例如根据成绩对学生排名，根据得分对玩家排名等。对于有序集合的底层实现，可以用数组、平衡树、链表等。数组不便元素的插入、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。
2、实例
对比有序链表和跳跃表，从链表中查询出51
（1） 有序链表
要查找值为51的元素，需要从第一个元素开始依次查找、比较才能找到。共需要6次比较。
（2） 跳跃表
从第2层开始，1节点比51节点小，向后比较。
21节点比51节点小，继续向后比较，后面就是NULL了，所以从21节点向下到第1层
在第1层，41节点比51节点小，继续向后，61节点比51节点大，所以从41向下
在第0层，51节点为要查找的节点，节点被找到，共查找4次。
从此可以看出跳跃表比有序链表效率要高
