redis基础02-redis的5种对象数据类型
表格引用地址：http://www.cnblogs.com/xrq730/p/8944539.html
参考书籍：《Redis设计与实现》，《Redis运维与开发》
1.对象
Redis基于基础的数据结构创建了五种不同类型的对象系统，分别是：
字符串对象，列表对象，哈希对象，集合对象和有序集合对象；
Redis的对象系统实现了基于引用计数技术的内存回收机制；
Redis对象带有访问时间记录信息。
数据结构如下：
typedef redisObject{
unsigned type:4；//类型
unsigned encoding:4;//编码
void *ptr;//只想底层实现数据结构的指针
} robj;
其中，type属性记录的是对象的数据类型。因为键值总是字符串，而对象的数据类型就是上面的5种对象系统；（每种类型的对象都至少使用了两种不同的编码)
redis底层的数据结构：
不同的对象可以使用的编码类型(encoding)：
可以通过OBJECT ENCODING key查看对应不同编码类型：
1.字符串对象
特点：
1.字符串对象的编码可以是int,row,或embstr；
2.最大值不能超过512M；
3.字符串对象是五种redis对象中被其他对象嵌套的对象
数据存取相关指令：
计数相关指令
注意：
1.SETEX,SETNX,可用于分布式场景，当多个客户端同时执行操作，只能有一个客户端执行成功；
2.尽量使用MSET和MGET批量处理，但是要注意数量不是无节制的，当数量太多时，可能会造成redis阻塞或网络阻塞；
3.redis是单线程架构，自增自减不会额外消耗CPU；
2.列表对象(REDIS_LIST)
特点：
1.列表对象可以是ziplist或linkedlist，linkedList使用的是双端链表作为底层实现，每个双端链表的节点都保存一个对象；
2.当满足单个字符长度小于64，元素数量小于512的时候，使用ziplist,不能就使用linkedlist
3.可以两端进行插入或弹出；
4.列表类型的两个特点：1.有序；2.可重复；
常用操作指令
| 命令 | 描述 | 用法 |
| LPUSH | （1）将一个或多个值value插入到列表key的表头（2）如果有多个value值，那么各个value值按从左到右的顺序依次插入表头（3）key不存在，一个空列表会被创建并执行LPUSH操作（4）key存在但不是列表类型，返回错误 | LPUSH key value [value ...] |
| LPUSHX | （1）将值value插入到列表key的表头，当且晋档key存在且为一个列表（2）key不存在时，LPUSHX命令什么都不做 | LPUSHX key value |
| LPOP | （1）移除并返回列表key的头元素 | LPOP key |
| LRANGE | （1）返回列表key中指定区间内的元素，区间以偏移量start和stop指定（2）start和stop都以0位底（3）可使用负数下标，-1表示列表最后一个元素，-2表示列表倒数第二个元素，以此类推（4）start大于列表最大下标，返回空列表（5）stop大于列表最大下标，stop=列表最大下标 | LRANGE key start stop |
| LREM | （1）根据count的值，移除列表中与value相等的元素（2）count>0表示从头到尾搜索，移除与value相等的元素，数量为count（3）count<0表示从从尾到头搜索，移除与value相等的元素，数量为count（4）count=0表示移除表中所有与value相等的元素 | LREM key count value |
| LSET | （1）将列表key下标为index的元素值设为value（2）index参数超出范围，或对一个空列表进行LSET时，返回错误 | LSET key index value |
| LINDEX | （1）返回列表key中，下标为index的元素 | LINDEX key index |
| LINSERT | （1）将值value插入列表key中，位于pivot前面或者后面（2）pivot不存在于列表key时，不执行任何操作（3）key不存在，不执行任何操作 | LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value |
| LLEN | （1）返回列表key的长度（2）key不存在，返回0 | LLEN key |
| LTRIM | （1）对一个列表进行修剪，让列表只返回指定区间内的元素，不存在指定区间内的都将被移除 | LTRIM key start stop |
| RPOP | （1）移除并返回列表key的尾元素 | RPOP key |
| RPOPLPUSH | 在一个原子时间内，执行两个动作：（1）将列表source中最后一个元素弹出并返回给客户端（2）将source弹出的元素插入到列表desination，作为destination列表的头元素 | RPOPLPUSH source destination |
| RPUSH | （1）将一个或多个值value插入到列表key的表尾 | RPUSH key value [value ...] |
| RPUSHX | （1）将value插入到列表key的表尾，当且仅当key存在并且是一个列表（2）key不存在，RPUSHX什么都不做 | RPUSHX key value |
3.哈希对象
特点：
1.哈希对象的编码可以是ziplist或者hashtable;hasttable底层是通过字典实现的；
（键值对按照顺序排列）
2. 键和值的长度小于64，且数量都小于512的时候，使用ziplist；
3.字典数据结构特点：1.字典数据结构中每个键都是字符串对象，对象是保存了键值对的键。2。字典数据结构中每个值都是字符串对象，对象中保存了键值对的值；
（通俗点就是：string -> (无数个键值对 )->这无数个键值对中，key必定是string对象 ，java中就是Map<String,Map<String,Object>>一样的意思）
常用指令
4.集合对象
特点：
1.集合对象的编码可以是inset或hasetable;（键值对值为null的hasetable）
2.当集合对象都是int类型且当总长度不超过512；使用intset否则hashtable
常用指令
| 命令 | 描述 | 用法 |
| SADD | （1）将一个或多个member元素加入到key中，已存在在集合的member将被忽略（2）假如key不存在，则只创建一个只包含member元素做成员的集合（3）当key不是集合类型时，将返回一个错误 | SADD key number [member ...] |
| SCARD | （1）返回key对应的集合中的元素数量 | SCARD key |
| SDIFF | （1）返回一个集合的全部成员，该集合是第一个Key对应的集合和后面key对应的集合的差集 | SDIFF key [key ...] |
| SDIFFSTORE | （1）和SDIFF类似，但结果保存到destination集合而不是简单返回结果集（2） destination如果已存在，则覆盖 | SDIFFSTORE destionation key [key ...] |
| SINTER | （1）返回一个集合的全部成员，该集合是所有给定集合的交集（2）不存在的key被视为空集 | SINTER key [key ...] |
| SINTERSTORE | （1）和SINTER类似，但结果保存早destination集合而不是简单返回结果集（2）如果destination已存在，则覆盖（3）destination可以是key本身 | SINTERSTORE destination key [key ...] |
| SISMEMBER | （1）判断member元素是否key的成员，0表示不是，1表示是 | SISMEMBER key member |
| SMEMBERS | （1）返回集合key中的所有成员（2）不存在的key被视为空集 | SMEMBERS key |
| SMOVE | （1）原子性地将member元素从source集合移动到destination集合（2）source集合中不包含member元素，SMOVE命令不执行任何操作，仅返回0（3）destination中已包含member元素，SMOVE命令只是简单做source集合的member元素移除 | SMOVE source desination member |
| SPOP | （1）移除并返回集合中的一个随机元素，如果count不指定那么随机返回一个随机元素（2）count为正数且小于集合元素数量，那么返回一个count个元素的数组且数组中的元素各不相同（3）count为正数且大于等于集合元素数量，那么返回整个集合（4）count为负数那么命令返回一个数组，数组中的元素可能重复多次，数量为count的绝对值 | SPOP key [count] |
| SRANDMEMBER | （1）如果count不指定，那么返回集合中的一个随机元素（2）count同上 | SRANDMEMBER key [count] |
| SREM | （1）移除集合key中的一个或多个member元素，不存在的member将被忽略 | SREM key member [member ...] |
| SUNION | （1）返回一个集合的全部成员，该集合是所有给定集合的并集（2）不存在的key被视为空集 | SUNION key [key ...] |
| SUNIONSTORE | （1）类似SUNION，但结果保存到destination集合而不是简单返回结果集（2）destination已存在，覆盖旧值（3）destination可以是key本身 | SUNION destination key [key ...] |
5.有序集合对象
特点：
1.有序集合可以是ziplist或者skiplist;
2.ziplist根据对象分值进行排序；较小的放在表头位置；
3.skiplist底层是通过dict和zset实现的；好处是降低了数据查询的复杂度；
（skiplist结构如下：）
有序集合中，跳跃表和字典公用一份数据，但是同时各自有一份元素。
4.保存的元素数量小于128且保存的所有元素长度都小于64字节使用ziplist,否则使用 skiplist 编码。
常用指令
| 命令 | 描述 | 用法 |
| ZADD | （1）将一个或多个member元素及其score值加入有序集key中（2）如果member已经是有序集的成员，那么更新member对应的score并重新插入member保证member在正确的位置上（3）score可以是整数值或双精度浮点数 | ZADD key score member [[score member] [score member] ...] |
| ZCARD | （1）返回有序集key的元素个数 | ZCARD key |
| ZCOUNT | （1） 返回有序集key中，score值>=min且<=max的成员的数量 | ZCOUNT key min max |
| ZRANGE | （1）返回有序集key中指定区间内的成员，成员位置按score从小到大排序（2）具有相同score值的成员按字典序排列（3）需要成员按score从大到小排列，使用ZREVRANGE命令（4）下标参数start和stop都以0为底，也可以用负数，-1表示最后一个成员，-2表示倒数第二个成员（5）可通过WITHSCORES选项让成员和它的score值一并返回 | ZRANGE key start stop [WITHSCORES] |
| ZRANK | （1）返回有序集key中成员member的排名，有序集成员按score值从小到大排列（2）排名以0为底，即score最小的成员排名为0（3）ZREVRANK命令可将成员按score值从大到小排名 | ZRANK key number |
| ZREM | （1）移除有序集key中的一个或多个成员，不存在的成员将被忽略（2）当key存在但不是有序集时，返回错误 | ZREM key member [member ...] |
| ZREMRANGEBYRANK | （1）移除有序集key中指定排名区间内的所有成员 | ZREMRANGEBYRANK key start stop |
| ZREMRANGEBYSCORE | （1）移除有序集key中，所有score值>=min且<=max之间的成员 | ZREMRANGEBYSCORE key min max |
6.系统相关指令及key管理相关指令
系统相关指令：
key管理相关指令
| 命令 | 描述 | 用法 |
| DEL | （1）删除给定的一个或多个key（2）不存在的Key将被忽略 | DEL key [key ...] |
| EXISTS | （1）检查给定key是否存在 | EXISTS key |
| EXPIRE | （1）为给定key设置生存时间，key过期时它会被自动删除（2）对一个已经指定生存时间的Key设置执行EXPIRE，新的值会代替旧的值 (3)如果设置位负值，会立刻被删除 | EXPIRE key seconds |
| EXPIREAT | （1）同EXPIRE，但此命令指定的是UNIX时间戳，单位为秒 | EXPIRE key timestamp |
| KEYS | （1）查找所有符合给定模式pattern的key，下面举一下例子（2）KEYS *匹配所有key（3）KEYS h?llo匹配hello、hallo、hxllo等（4）KEYS h*llo匹配hllo、heeeeello等（5）KEYS h[ae]llo匹配hello和hallo（6）特殊符号想当做查找内容经的使用\ | KEYS pattern |
| MIGRATE | （1）原子性地将key从当前实例传送到目标实例指定的数据库上（2）原数据库Key删除，新数据库Key增加（3）阻塞进行迁移的两个实例，直到迁移成功、迁移失败、等待超时三个之一发生 | MIGRATE host port key destination-db timeout [COPY] [REPLACE] |
| MOVE | （1）将当前数据库的key移动到给定数据库的db中（2）执行成功的条件为当前数据库有key，给定数据库没有key | MOVE key db |
| dumprestore | (1)dump将键值序列化；（2）restore表示还原；一般用于不同redis实例中数据迁移 | dump keyrestore key ttl value |
| PERSIST | （1）移除给定key的生存时间，将key变为持久的 | PERSIST key |
| RANDOMKEY | （1）从当前数据库随机返回且不删除一个key， | RANDOMKEY |
| RENAME | （1）将key改名为newkey（2）当key和newkey相同或key不存在，报错（3）newkey已存在，RENAME将覆盖旧值 | RENAME key newkey |
| RENAMENX | (1)为了防止强行rename,只有在newkey不存在的情况下才能执行 | RENAMENK key newkey |
| TTL | （1）以秒为单位，返回给定的key剩余生存时间 | TTL key |
| PTTL | （1）以毫秒为单位，返回给定的key剩余生存时间 | PTTL key |
| TYPE | （1）返回key锁存储的值的类型 | TYPE key |
注意：
1.对于字符串类型的键，set命令很容易去掉过期时间；
2.Redis不支持二级数据结构内部元素的过期功能。例如，hash对象中，值中多个KEY的过期时间无法指定
3.setex是原子操作，并且可以减少一次网络请求时间
7.类型检查和命令多态
Redis中操作间的命令分为两种。
其中一种命令可以对任何类型的键执行，比如DEL命令，EXPIRE命令，RENAME命令，TYPE命令，OBJECT命令等；
另一种是只能对特定类型键执行；
- 类型检查的实现
在执行指令的时候，服务器会先判断RedisObject的类型是否有相关的指令，没有的话，不能执行
- 多态命令的实现
一个命令可以同时用于处理多种不同类型的键；
8.内存回收
通过引用计数技术实现内存回收机制；
typedef struct redisObject{
</span><span style="color: #008000;">//</span><span style="color: #008000;">.....</span>
<span style="color: #0000ff;">int</span> refcount;<span style="color: #008000;">//</span><span style="color: #008000;">引用计数
</span><span style="color: #008000;">//</span><span style="color: #008000;">.....</span>
}
对象引用计数信息会随着对象的使用状态而不断变化；
创建一个对象的时候，值会被初始化为1；
被新程序使用时，引用计数会增1；
不再被程序使用会减1；
当对象引用计数值为0，对象锁占用的内存会被释放；
9.对象共享
对象的引用计数属性带有对象共享的作用；
10.对象的空转时长
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typedef struct redisObject{
// ...
unsigned lru : 22 ;
// ...
}robj;
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- 空转时长就是通过将当前时间减去键的值对象的lru时间计算得出的
- Object IDLETIME 命令可以打印出给定键的空转时长；
- 这个命令在放键的值对象时，不会修改值对象的lru属性；
- 键的空转时常的另一个作用，就是当maxmemory选项设置最大值时，通过内存回收算法volatile-lru 或者 allkeys-lru，当服务器的内存超过设置的maxmemory值时，空转时长较高的部分，会被内存回收；
