从五种基本数据类型了解Redis

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Redis

Redis是使用C语言开发的高性能键值对（key-value），是一种基于内存的非关系型数据库，可以用作数据库、缓存、消息中间件等。

Redis的优点

• 基于内存操作，性能优秀、读写速度非常快。

• 支持多种数据类型。包括string、list、set、hash、sortedset五种基本数据类型，还包括geospatal、HyperLogLog、BitMaps三种特殊的数据类型。

• 支持数据持久化。Redis提供了AOF和RDB两种持久化方式，可以将内存中的数据持久化到磁盘中，当Redis重启时会加载之前保存到磁盘的数据到内存中。

• 可以用作消息中间件，支持发布订阅

• 主从复制、哨兵、高可用。Redis支持主从复制，允许将一台主Redis服务器中的数据复制到另一台从Redis服务器中，且提供了哨兵模式(即当主节点崩掉后，自动选取新的主节点的机制)，保证了Redis集群环境下的高可用。

五种基本数据类型

🚨注意：下面讲的数据类型是指Redis值的数据类型，而Redis键的类型总是string。

字符串string

字符串string是Redis最基本的数据类型，一个key对应一个value，其中value不仅可以是字符串，也可以是整型数据。

常见操作

• get key(根据键获取对应的值)
• set key value(添加一个键值对)
• del key(根据key删除对应的键值对)
• mset key1 value1 key2 value2..(一次添加多个键值对)
• mget key1 key2 ..(根据多个键一次获取多个键值对的值)
• strlen key(根据键获取对应键值对的值的字符长度)
• append key value(将指定的字符串追加到键值对中key对应的value上)

✨string在Redis中存储的默认就是一个string类型的数据，当使用incr、decr操作时会将字符串类型的值转换成整形或者浮点型然后再进行计算。🚨注意：如果原始的数据类型不能转换为整形或者浮点型、或者处理的数值超过了redis数值计算的最大值（long的最大值），则会报错。

• incr key (将key对应的value的值+1)

• incrby key 数值 (将key对应的value的值加上指定的整数值)

• incrbyfloat key 数值 (将key对应的value的值加上指定的单浮点数值)

• decr key(将key对应的value的值-1)

• decr key 数值(将key对应的value的值减去指定的整数值)

⏰设置键值对的有效时间

• setex key 秒 value

• psetex key 毫秒 value

应用场景

如在掘金中对一篇文章进行点赞，增加点赞量、显示文章浏览量.

1. 初始化

• set post:id:00001:views 0
• set post:id:00001:live 0

2. 增加点赞、增加阅读量、显示阅读量：

• incr post:id:00001:live

• incr post:id:00001:views

• get post:id:00001:views

哈希hash

hash数据类型是一个存储多个键值（key-value）的集合，可以将其看为key-Map{(field1，value1)，(field2，value2)...}，由字段field与值value相关联组成的映射，字段和值都是字符串，其中Map里面可以存储2^32-1个field-value键值对，不允许存储重复的key，特别适合存储对象。

常见操作

• hset key field value 存储一个field value键值对

• hmset key field1 value1 field2 value2... 一次存储多个field value

• hget key field 获取指定的field对应的值

• hgetall key 获取所有的field和value，效率低

• hmget key field1 field2 一次获取多个字段值

• hlen key 获取集合长度

• hdel key field 根据key、field删除指定的键值对

• hexists key field 判断hash中的某个key是否存在

• hkeys key 获取所有的field

• hvals key 获取所有的value

• hincrby key field 自增值 将指定的field对应的value自增(指定自增值)

• hincrbyfloat key field 自增值 将指定的field对应的value自增(指定自增值)，为浮点类型

• hsetnx key field value 如果hash集合中不存在指定的filed则可以添加该键值对

• hlen key 获取指定hash表的数量

• hexists key field 判断指定hash中的指定字段filed是否存在(存在时返回1)

• hkeys key 根据key获取所有的field

• hvals key 根据key获取所有的field对应的value

应用场景

hash数据类型实现购物车中的基本操作，如选中购物车中的所有商品、移除商品、增加/减少对应商品的购买数量。如下图所示，一用户id作为key，为每位用户创建一个hash存储结构来存储该用户对应的购物车信息，其中涉及以下操作：

• 添加商品到购物车：hset key(用户id) filed(商品id) value(商品数量)

• 显示购物车所有商品及每个商品对应数量：hgetall key

• 增加、减少商品数量：hincrby key(用户id) field(商品id) 1(数量+1)/-1(数量-1)

• 删除选中的商品： hdel key(用户id) field(商品id)..

• 获取购物车总量：hlen key(用户id)

🚨注意：以上的操作并还没有加快购物车页面的呈现速度，因为我们的hash中field存储的是商品的id，要显示商品对应的信息还需要根据商品id去数据库查询后再返回显示，因此我们可以再定义一个field-value对来存储商品信息，添加商品信息时使用hsetnx key(用户id) field2(商品id) value2(商品信息)

列表list

list数据类型是一种简单的有序的字符串列表，保存的数据都是字符串类型，底层采用双向链表存储结构实现。可以实现添加一个元素到列表的左边或者右边，可以从列表的左边或者右边取出元素，可以存储重复的元素，最多可以存储2^32-1个元素。

常见操作

1. 添加：

• lpush key value1 value2.. 将元素添加到列表左边(可以一次添加多个)，返回值为添加后集合的长度

• rpush key value 将元素添加到列表右边

• linsert key before/after "value1" value2 将value2插入到指定的list集合中的value为value1的前面或后面

2. 获取：

• lrange key start end 范围获取

• lindex key index 获取指定位置的元素

• llen key 获取list集合中元素的数量

3. 获取并移除数据：

• lpop key：删除列表最左边元素，并将元素返回

- rpop key：删除列表最右边元素，并将元素返回

4. 扩展操作

• blpop key[key ...] timeout 取出集合左边的元素，并设置取出元素对应的存活时间(单位：秒)，设置该值后，不会像lpop取出元素后立即移除元素。

• brpop key[key ...] timeout

• lrem key count value 删除指定key的集合中指定的value元素，当集合里存储有多个待删除元素，则可以通过count指定删除的数量。

应用场景

例如微信朋友圈点赞，按照点赞顺序显示好友信息。可以以盆友圈文章的id为key，value为点赞好友的信息来实现，涉及以下几个操作：

• rpush key(文章id) value(好友信息) 点赞

• lrem key(文章id) count(移除的数量，这里为1) value(好友信息) 取消点赞

• lrange key(文章id) 0 -1 顺序显示所有点赞信息

集合set

set是string类型的无序不允许重复集合，其底层是通过hashtable实现的。

常见操作

• 存储：sadd key member [member....]

• 获取set集合中所有元素smembers key

• 删除set集合中某个元素 srem key value

• 判断set集合中是否存在指定的元素 sismember key value

• 查看指定set集合的所有值 smembers key

• 获取指定set集合中元素的个数 scard key

• 从指定的set集合中随机获一个元素 srandmember key

• 从指定的set集合中随机获n个元素 srandmember key n

• 随机删除指定set集合中某些元素并返回删除的元素 spop key

• 将一个set集合中指定的值移动到另一个set集合中 smove 源集合的key 目标集合的key 源集合中的所要移动的元素

• 获取指定两个集合之间的差集 sdiff key1 key2 [key...]

• 获取指定两个集合之间的交集 sinter key1 key2 [key...]

• 获取指定两个集合之间的并集 sunion key1 key2 [key...]

• 获取指定两个集合之间的并集并保存到另一个新的set集合中sunionstore 新set集合的key key1 key2 [key...]

应用场景

• 如微信抽奖，使用sadd key userId 将参与抽奖的用户id保存到set集合中，使用命令smembers key 查看set集合的所有元素，可通过命令spop key 数量 随机抽选出中奖者，使用spop命令后会将已中奖的用户的id从set集合中移除(即可实现已中奖的用户不能再参与下一个奖项的抽奖)，而用srandmember key 数量随机抽取中奖者后，不会将已中奖的用户id从set集合中删除。

• 如获取微博中两个用户对于他们的共同关注🏆，可以将两个用户各自的关注存储到set集合中sadd 用户id 被关注者信息，然后通过sinter 用户1Id 用户2Id求他们两个用户各自关注的大V的交集，就是他们的共同关注。

• 网站访问量统计。

  1. PV(网站被访问次数，刷新访问量会+1)，使用string类型即可实现，调用incr key增加访问量、通过get key获取总访问量。
  2. UV(网站被用户访问的次数，根据用户id来统计)，利用set集合的数据去重功能，使用一个set集合来存储访问网站的用户的id，访问网站时调用sadd userId，当同一个用户多次访问时，当第一次访问后再添加不会成功，从而实现UV统计。
  3. IP(网站被不同IP访问的次数，IP不变，用户变，IP访问数不变)，统计使用set集合的去重，将访问Ip保存到set集合中。

有序集合sortedset

有序集合sortedset，也叫Zset，其和set集合一样都是string类型元素的集合，不允许存储重复的元素，与set不同的是Zset可以通过关联一个Double类型权重的参数score，将存入到集合中的元素按照该参数score进行排序，所以Zset是有序的集合。

常见操作

• 存储 zadd key score[依据这个值来排序] value 🚨注意：如果重复添加相同数据，则score值将被覆盖。如下示例：

127.0.0.1:6379> zadd zkey2 2 test
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd zkey2 3 test
(integer) 0
127.0.0.1:6379> zscore zkey2 test
"3"
127.0.0.1:6379> 

• 获取 zrange key start value [withscores]

• 获取集合中某个区间的元素数量 zcount key min max

• 根据score获取指定区间的元素 zrangebyscore key min max [withscores]

• 删除 zrem key value

• 根据排好序的集合删除指定区间的元素 zremrangebyrank key start stop

• 根据score删除指定区间的元素 zremrangebyscore key min max

• 查看指定key的有序集合中元素的个数 zcard key

• 获取指定区间的成员数量 zcount key start end [withscores]

• 将zrange排序的结果反转（倒序） zrevrange key start end [withscores]

• 求两个或多个集合的交集，并将交集保存到一个新的set集合中 zinterstore destination(存储得出的交集) numberkey(进行交集操作的集合个数) key1 key2 [key...]

• 求两个或多个集合的并集，并将交集保存到一个新的set集合中 zunionstore destination(存储得出的并集) numberkey(进行并集操作的集合个数) key1 key2 [key...]

• 根据score反转集合中某个区间的元素 zrevrangebyscore key max min [withscores]

• 根据score排序获取所有元素如果添加了withscores，则会在获取的每一个元素附带score权重 zrangebyscore key -inf +inf [withscores]，如下示例：

127.0.0.1:6379> zadd salary 2500 xiaoming (integer) 1 
127.0.0.1:6379> zadd salary 2000 xiaohong (integer) 1 
127.0.0.1:6379> zadd salary 3000 libai (integer) 1 
127.0.0.1:6379> zrangebyscore salary -inf +inf 
1) "xiaohong" 
2) "xiaoming" 
3) "libai" 
127.0.0.1:6379> zrangebyscore salary -inf +inf withscores #获取所有元素并附带score 
1) "xiaohong" 
2) "2000" 
3) "xiaoming" 
4) "2500" 
5)"libai" 
6) "3000"

• 获取集合中指定元素的索引 zrank key 元素member

• 获取集合中元素的权重score值 zscore key member(指定元素)

• 修改集合中指定元素对应的score值 zincrby key increment(增加或减少的值) member(指定元素) ，如下示例

127.0.0.1:6379> zscore zkey1 zvalue2
"3"
127.0.0.1:6379> zincrby zkey1 1 zvalue2
"4"
127.0.0.1:6379> zincrby zkey1 2 zvalue2
"6"
127.0.0.1:6379> zincrby zkey1 -2 zvalue2
"4"

应用场景

如热搜排行版，以文章id为key、搜索量为score进行排序显示

key操作

为key设置指定的有效时间

• expire key seconds 指定key在多少秒后失效

• pexpire key milliseconds指定key在多少豪秒后失效

• expireat key timestamp 采用时间戳的形式设置失效时间

• pexpireat key milliseconds-timestamp采用时间戳+毫秒的的形式设置失效时间

获取key的有效时间

• ttl key

• pttl key

将key从时效性转为永久性

• persist key

key查询操作

• keys pattern

• pattern 的匹配模式

  1. keys * 表示查询所有
  2. keys pro* 表示查询所有以pro开头的key
  3. keys am* 表示查询所有以am结尾的key
  4. keys ??pro 表示查询所有前面有任意两个字符且最后以pro结尾的key
  5. keys pro? 表示查询所有以pro开头、最后包含一个任意字符的key
  6. keys no[a|b]pro 表示查询所有以no开头、以pro结尾、中间为a或者b的key

🏁以上就是对Redis简单介绍，如果有错误的地方，还请留言指正，如果觉得本文对你有帮助那就点个赞👍吧😋😻😍