Redis五：数据结构和操作命令

Redis数据结构介绍

Redis是一个key-value的数据库，key一般是String类型，不过value的类型多种多样：

 

Redis为了方便我们学习，将操作不同数据类型的命令也做了分组，在官网（ https://redis.io/commands ）可以查看到不同的命令：
Redis 通用命令
通用指令是部分数据类型的，都可以使用的指令，常见的有：
  • KEYS：查看符合模板的所有key（不建议在生产环境设备上使用）
  • DEL：删除一个指定的key
  • EXISTS：判断key是否存在
  • EXPIRE：给一个key设置有效期，有效期到期时该key会被自动删除
  • TTL：查看一个KEY的剩余有效期
通过help [command] 可以查看一个命令的具体用法，例如：

key的结构

 

Redis的key允许有多个单词形成层级结构，多个单词之间用':'隔开，格式如下：
这个格式并非固定，也可以根据自己的需求来删除或添加词条。 例如我们的项目名称叫 ln，有user和product两种不同类型的数据，我们可以这样定义key：
  • user相关的key：ln:user:1
  • product相关的key：ln:product:1
如果Value是一个Java对象，例如一个User对象，则可以将对象序列化为JSON字符串后存储：

 

key操作命令

1：获取所有键(*)

语法：keys pattern

查找所有符合给定模式pattern（正则表达式）的 key ，时间复杂度为O(N)，N为数据库里面key的数量。

keys *

支持的正则表达模式：

h?llo 匹配 hello,hallo 和 hxllo

h*llo 匹配 hllo 和 heeeello

h[ae]llo 匹配 hello 和 hallo, 但是不匹配 hillo

h[^e]llo 匹配 hallo, hbllo, … 但是不匹配 hello

h[a-b]llo 匹配 hallo 和 hbllo

 2：获取键的总数

dbsize

获取键总数时不会遍历所有的键，直接获取内部变量，时间复杂度O(1)。

3：查询键是否存在

exists key [key...]

查询查询多个，返回存在的个数。

4：删除键:

del key [key...]

可以删除多个，返回删除成功的个数。

5：查询键的类型

type key

 6：移动键到其他的仓库

move key db

 7：查询键的声明周期（秒）

秒语法：ttl key
毫秒语法：pttl key

"-1" 永不过期。

8：设置过期时间

秒语法：expire key seconds
毫秒语法：pexpire key millisconds

 9：设置永不过期

persist key

 10：更改键名称

rename key newkey

字符串String操作命令

 

String类型，也就是字符串类型，是Redis中最简单的存储类型。
其value是字符串，不过根据字符串的格式不同，又可以分为3类：
  • string：普通字符串
  • int：整数类型，可以做自增、自减操作
  • float：浮点类型，可以做自增、自减操作
不管是哪种格式，底层都是字节数组形式存储，只不过是编码方式不同。字符串类型的最大空间不能超过512m。

1：存放键值

set key value [EX seconds][PX milliseconds][NX|XX]

nx：如果key不存在则建立，xx：如果key存在则修改其值，也可以直接使用 setnx/setex 命令。

2：获取键值

get key

3：值递增/递减

如果字符串中的值是数字类型的，可以使用 incr 命令每次递增，不是数字类型则报错。

incr key

一次想递增N用 incrby 命令，如果是浮点型数据可以用 incrbyfloat 命令递增。

同样，递减使用 decr、decrby 命令。

4：批量存放键值

mset key value [key value...]

5：批量获取键值

mget key [key...]

Redis接收的是UTF-8的编码，如果是中文一个汉字将占3位返回。

6：获取值长度

strlen key

 7：追加内容

append key value

向键值尾部添加，如上命令执行后由1变成123

8：获取部分字符

getrange key strat end

集合操作命令

集合类型和列表类型相似，只不过是集合是无序且不可重复的。

集合Set

 

Redis的Set结构与Java中的HashSet类似，可以看做是一个value为null的HashMap。因为也是一个hash表，因此具备与HashSet类似的特征：
  • 无序
  • 元素不可重复
  • 查找快
  • 支持交集、并集、差集等功能

利用Set 结构可以实现以下场景：

例如：

张三的好友有：李四、王五、赵六
李四的好友有：王五、麻子、二狗
 
利用 Set 的命令可实现下列功能：
  • 计算张三的好友有几人
  • 计算张三和李四有哪些共同好友
  • 查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友
  • 查询张三和李四的好友总共有哪些人
  • 判断李四是否是张三的好友
  • 判断张三是否是李四的好友
  • 将李四从张三的好友列表中移除

 

1：存储值

sadd key member [member...]

这里有八个值，其中有两个java，会去重只保存七个

2：获取元素

获取所有元素语法：smembers key

随机获取元素语法：srandmember langs count

3：判断集合是否存在元素

sismember key member

4：获取集合元素个数

scard key

5：删除集合元素

srem key member [member...]

6：弹出元素

spop key [count]

有序集合ZSet(sorted set)

 

Redis的SortedSet是一个可排序的set集合，与Java中的TreeSet有些类似，但底层数据结构却差别很大。
SortedSet中的每一个元素都带有一个score属性，可以基于score属性对元素排序，底层的实现是一个跳表（SkipList）加 hash表。
SortedSet具备下列特性：
  • 可排序
  • 元素不重复
  • 查询速度快
因为SortedSet的可排序特性，经常被用来实现排行榜这样的功能。
注意：所有的排名默认都是升序，如果要降序则在命令的Z后面添加REV即可。

 

和列表的区别：

  • 列表使用链表实现，两头快，中间慢。有序集合是散列表和跳跃表实现的，即使读取中间的元素也比较快。
  • 列表不能调整元素位置，有序集合能。
  • 有序集合比列表更占内存。

 

将班级的下列学生得分存入Redis的SortedSet中：
Jack 85, Lucy 89, Rose 82, Tom 95, Jerry 78, Amy 92, Miles 76
可实现下列功能：
  • 删除Tom同学
  • 获取Amy同学的分数
  • 获取Rose同学的排名
  • 查询80分以下有几个学生
  • 给Amy同学加2分
  • 查出成绩前3名的同学
  • 查出成绩80分以下的所有同学

 

1：存储值

zadd key [NX|XX] [CH] [INCR] score member [score member …]

2：获取元素分数

语法：zscore key member

获取排名范围排名语法：zrange key start stop [WITHSCORES]

获取所有，没有分数。

获取所有，以及分数。

获取指定分数范围排名语法：zrangebyscore key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]

3：增加指定元素分数

语法：zincrby key increment member

4：获取集合元素个数

语法：zcard key

5：获取指定范围分数元素个数

语法：zcount key min max

6：删除指定元素

语法：zrem key member [member …]

7：获取元素排名

语法：zrank key member

列表List操作命令

 

Redis中的List类型与Java中的LinkedList类似，可以看做是一个双向链表结构。既可以支持正向检索和也可以支持反向检索。 特征也与LinkedList类似：
  • 有序
  • 元素可以重复
  • 插入和删除快
  • 查询速度一般 
常用来存储一个有序数据，例如：朋友圈点赞列表，评论列表等。

 

列表类型是一个有序的字段串列表，内部是使用双向链表实现，所有可以向两端操作元素，获取两端的数据速度快，通过索引到具体的行数比较慢。

列表类型的元素是有序且可以重复的。

 

可以利用List 结构模拟 栈、队列、阻塞队列

  • 栈：入库和出口在同一边
  • 队列：入库和出口在不同边
  • 阻塞队列：入库和出口在不同边，出队时采用BLPOP或BRPOP

 

1：存储值

左端存值语法：lpush key value [value …]

右端存值语法：rpush key value [value …]

索引存值语法：lset key index value

 2：弹出元素

左端弹出语法：lpop key

右端弹出语法：rpop key

3：获取元素个数

语法：llen key

4：获取列表元素

两边获取语法：lrange key start stop

获取所有

从右端索引

索引获取语法：lindex key index

从右端获取

5：删除元素

根据值删除语法：lrem key count value

删除所有对应值

从左端删除前count个

从右端删除前count个

范围删除语法：ltrim key start stop

散列Hash操作命令

 

Hash类型，也叫散列，其value是一个无序字典，类似于Java中的HashMap结构。 
String结构是将对象序列化为JSON字符串后存储，当需要修改对象某个字段时很不方便： 

Hash结构可以将对象中的每个字段独立存储，可以针对单个字段做CRUD：

 

Redis字符串类型键和值是字典结构形式，这里的散列类型其值也可以是字典结构。

1：存放键值

单个语法：hset key field value

多个语法：hmset key field value [field value …]

不存在时语法：hsetnx key field value

 2：获取字段值

单个语法：hget key field

多个语法：hmget key field [field …]

获取所有键与值语法：hgetall key

获取所有字段语法：hkeys key

获取所有值语法：hvals key

3：判断字段是否存在

语法：hexists key field

4：获取字段数量

语法：hlen key

5：递增/减

语法：hincrby key field increment

6：删除字段

语法：hdel key field [field …]

 

 

 

 

 

 

posted @ 2021-10-16 13:17  凉年技术  阅读(89)  评论(0)  编辑  收藏  举报