Redis学习笔记（3）—— 五种数据类型&keys的通用操作

一、Redis数据结构介绍

　　redis是一种高级的key-value的存储系统，其中的key是字符串类型，尽可能满足如下几点：

　　　　1）key不要太长，最好不要操作1024个字节，这不仅会消耗内存还会降低查找效率

　　　　2）key不要太短，如果太短会降低key的可读性

　　　　3）在项目中，key最好有一个统一的命名规范（根据企业的需求）

　　其中value 支持五种数据类型：

　　　　1）字符串型 string

　　　　2）字符串列表 lists

　　　　3）字符串集合 sets

　　　　4）有序字符串集合 sorted sets

　　　　5）哈希类型 hashs

　　我们对Redis的学习，主要是对数据的存储，下面将来学习各种Redis的数据类型的存储操作

二、五种数据类型

2.1 存储string

　　字符串类型是Redis中最为基础的数据存储类型，它在Redis中是二进制安全的，这便意味着该类型（存入和获取的数据相同）可以接受任何格式的数据，如JPEG图像数据或Json对象描述信息等。在Redis中字符串类型的Value最多可以容纳的数据长度是512M。

【常用命令】

set key value：设定key持有指定的字符串value，如果该key存在则进行覆盖操作。总是返回”OK”
get key：获取key的value。如果与该key关联的value不是String类型，redis将返回错误信息，因为get命令只能用于获取String value；如果该key不存在，返回null。

getset key value：先获取该key的值，然后在设置该key的值。

incr key：将指定的key的value原子性的递增1.如果该key不存在，其初始值为0，在incr之后其值为1。如果value的值不能转成整型，如hello，该操作将执行失败并返回相应的错误信息。
decr key：将指定的key的value原子性的递减1.如果该key不存在，其初始值为0，在incr之后其值为-1。如果value的值不能转成整型，如hello，该操作将执行失败并返回相应的错误信息。

incrby key increment：将指定的key的value原子性增加increment，如果该key不存在，器初始值为0，在incrby之后，该值为increment。如果该值不能转成整型，如hello则失败并返回错误信息
decrby key decrement：将指定的key的value原子性减少decrement，如果该key不存在，器初始值为0，在decrby之后，该值为decrement。如果该值不能转成整型，如hello则失败并返回错误信息

append key value：如果该key存在，则在原有的value后追加该值；如果该 key 不存在，则重新创建一个key/value

2.2 存储hash

　　Redis中的Hashes类型可以看成具有String Key和String Value的map容器。所以该类型非常适合于存储值对象的信息。如Username、Password和Age等。如果 Hash中包含很少的字段，那么该类型的数据也将仅占用很少的磁盘空间。每一个Hash可以存储4294967295个键值对。

　　常用命令：

hset key field value：为指定的key设定field/value对（键值对）
hgetall key：获取key中的所有filed-vaule

hvals key:返回哈希表 key 中所有域的值。
hget key field：返回指定的key中的field的值

hmset key fields：设置key中的多个filed/value
hmget key fileds：获取key中的多个filed的值
hexists key field：判断指定的key中的filed是否存在
hlen key：获取key所包含的field的数量
hincrby key field increment：设置key中filed的值增加increment，如：age增加20

2.3 存储lists

　　在Redis中，List类型是按照插入顺序排序的字符串链表。和数据结构中的普通链表一样，我们可以在其头部(left)和尾部(right)添加新的元素。在插入时，如果该键并不存在，Redis将为该键创建一个新的链表。与此相反，如果链表中所有的元素均被移除，那么该键也将会被从数据库中删除。List中可以包含的最大元素数量是 4294967295。

从元素插入和删除的效率视角来看，如果我们是在链表的两头插入或删除元素，这将会是非常高效的操作，即使链表中已经存储了百万条记录，该操作也可以在常量时间内完成。然而需要说明的是，如果元素插入或删除操作是作用于链表中间，那将会是非常低效的。相信对于有良好数据结构基础的开发者而言，这一点并不难理解。

　　常用命令：

lpush key value1 value2...：在指定的key所关联的list的头部插入所有的 values，如果该key不存在，该命令在插入的之前创建一个与该key关联的空链表，之后再向该链表的头部插入数据。插入成功，返回元素的个数。
rpush key value1、value2…：在该list的尾部添加元素
lrange key start end：获取链表中从start到end的元素的值，start、end可为负数，若为-1则表示链表尾部的元素，-2则表示倒数第二个，依次类推…

lpushx key value：仅当参数中指定的key存在时（如果与key管理的list中没有值时，则该key是不存在的）在指定的key所关联的list的头部插入value。
rpushx key value：在该list的尾部添加元素

lpop key：返回并弹出指定的key关联的链表中的第一个元素，即头部元素。
rpop key：从尾部弹出元素。

rpoplpush resource destination：将链表中的尾部元素弹出并添加到头部

llen key：返回指定的key关联的链表中的元素的数量。

lset key index value：设置链表中的index的脚标的元素值，0代表链表的头元素，-1代表链表的尾元素。

lrem key count value：删除count个值为value的元素，如果count大于0，从头向尾遍历并删除count个值为value的元素，如果count小于0，则从尾向头遍历并删除。如果count等于0，则删除链表中所有等于value的元素。

linsert key before|after pivot value：在pivot元素前或者后插入value这个元素。

2.4 存储sets

　　在Redis中，我们可以将Set类型看作为没有排序的字符集合，和List类型一样，我们也可以在该类型的数据值上执行添加、删除或判断某一元素是否存在等操作。需要说明的是，这些操作的时间是常量时间。Set可包含的最大元素数是4294967295。

　　和List类型不同的是，Set集合中不允许出现重复的元素。和List类型相比，Set类型在功能上还存在着一个非常重要的特性，即在服务器端完成多个Sets之间的聚合计算操作，如unions、intersections和differences。由于这些操作均在服务端完成，因此效率极高，而且也节省了大量的网络IO开销

　　常用命令：

sadd key value1、value2…：向set中添加数据，如果该key的值已有则不会重复添加
smembers key：获取set中所有的成员
scard key：获取set中成员的数量

sismember key member：判断参数中指定的成员是否在该set中，1表示存在，0表示不存在或者该key本身就不存在
srem key member1、member2…：删除set中指定的成员

srandmember key：随机返回set中的一个成员

sdiff sdiff key1 key2：返回key1与key2中相差的成员，而且与key的顺序有关。即返回差集

sdiffstore destination key1 key2：将key1、key2相差的成员存储在destination上

sinter key[key1,key2…]：返回交集。
sinterstore destination key1 key2：将返回的交集存储在destination上

sunion key1、key2：返回并集。

sunionstore destination key1 key2：将返回的并集存储在destination上

2.5 存储sortedset

　　Sorted-Sets和Sets类型极为相似，它们都是字符串的集合，都不允许重复的成员出现在一个Set中。它们之间的主要差别是Sorted-Sets中的每一个成员都会有一个分数(score)与之关联，Redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。然而需要额外指出的是，尽管Sorted-Sets中的成员必须是唯一的，但是分数(score) 却是可以重复的。

　　在Sorted-Set中添加、删除或更新一个成员都是非常快速的操作，其时间复杂度为集合中成员数量的对数。由于Sorted-Sets中的成员在集合中的位置是有序的，因此，即便是访问位于集合中部的成员也仍然是非常高效的。事实上，Redis所具有的这一特征在很多其它类型的数据库中是很难实现的，换句话说，在该点上要想达到和Redis 同样的高效，在其它数据库中进行建模是非常困难的。例如：游戏排名、微博热点话题等使用场景。

　　常用命令：

zadd key score member score2 member2 … ：将所有成员以及该成员的分数存放到sorted-set中
zcard key：获取集合中的成员数量

zcount key min max：获取分数在[min,max]之间的成员
zincrby key increment member：设置指定成员的增加的分数。
zrange key start end [withscores]：获取集合中脚标为start-end的成员，[withscores]参数表明返回的成员包含其分数。
zrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count]：返回分数在[min,max]的成员并按照分数从低到高排序。[withscores]：显示分数；[limit offset count]：offset，表明从脚标为offset的元素开始并返回count个成员。
zrank key member：返回成员在集合中的位置。
zrem key member[member…]：移除集合中指定的成员，可以指定多个成员。
zscore key member：返回指定成员的分数