【Redis入门】数据结构

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本期我们继续跟着黑马学习redis,下面是我的课堂笔记。

Reids数据结构介绍

Redis是一个Key-Value的数据库,是一个内存键值key-value数据库,且键值对数据保存在内存中,因此Redis基于内存的数据操作,其效率高,速度快;key一般是String类型,value的类型可以丰富多样

基本类型

String 字符串类型,适用于简单key-value存储、setnx key value实现分布式锁,如hello world

Hash 哈希表类型,表示对象信息,如{"name":zs}

List 列表类型,如{A->B->C},遵循先进先出的原则,可以用作简单的消息队列。

Set 无序集合类型,可以去重,如{A,B,C}

SortedSet 有序集合类型,每个元素都会关联一个 double 类型的分数,通过分数排序,可以实现范围查询,如{A,B,C}

特殊类型

GEO 地理信息,如{A;{经度,纬度}},基于GeoHash 将二维的经纬度转换成字符串,来实现位置的划分跟指定距离的查询

BitMap 用一个比特位来映射某个元素的状态, 只有 0 和 1 两种状态,字节图,可作为每月连续签到表示节省空间, 01010101011111

HyperLog 概率数据结构,它使用概率算法来统计集合的近似基数 , 错误率大概在0.81%,所需的空间小,适合使用做 UV 统计。

Redis通用命令

通用指令是部分数据类型都可以使用的指令,常见的有:

  • KEYS 查看符合模板的所有key
  • DEL 删除指定的key
  • EXISTS 判断key是否存在
  • EXPIRE 给key设置有效值,到期则会被自动删除
  • TTL 查看key的有效剩余时间
  • 可以通过Help [commend] 查看具体用法

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String类型

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.

String的常见命令有:

  • SET:添加或者修改已经存在的一个String类型的键值对
  • GET:根据key获取String类型的value
  • MSET:批量添加多个String类型的键值对
  • MGET:根据多个key获取多个String类型的value
  • INCR:让一个整型的key自增1
  • INCRBY:让一个整型的key自增并指定步长,例如:incrby num 2 让num值自增2
  • INCRBYFLOAT:让一个浮点类型的数字自增并指定步长
  • SETNX:添加一个String类型的键值对,前提是这个key不存在,否则不执行
  • SETEX:添加一个String类型的键值对,并且指定有效期

Redis的key的格式可以为多级: [项目名]:[业务名]:[类型]:[id],如{user:name:zs}

Hash类型

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。 如user:{name:zs,age:10} 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。

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Hash的常见命令有:

  • HSET key field value:添加或者修改hash类型key的field的值
  • HGET key field:获取一个hash类型key的field的值
  • HMSET:批量添加多个hash类型key的field的值
  • HMGET:批量获取多个hash类型key的field的值
  • HGETALL:获取一个hash类型的key中的所有的field和value
  • HKEYS:获取一个hash类型的key中的所有的field
  • HVALS:获取一个hash类型的key中的所有的value
  • HINCRBY:让一个hash类型key的字段值自增并指定步长
  • HSETNX:添加一个hash类型的key的field值,前提是这个field不存在,否则不执行

List类型

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

List的常见命令有

  • LPUSH key element ... :向列表左侧插入一个或多个元素
  • LPOP key:移除并返回列表左侧的第一个元素,没有则返回nil
  • RPUSH key element ... :向列表右侧插入一个或多个元素
  • RPOP key:移除并返回列表右侧的第一个元素
  • LRANGE key star end:返回一段角标范围内的所有元素
  • BLPOP和BRPOP:与LPOP和RPOP类似,只不过在没有元素时等待指定时间,而不是直接返回null

Set类型

Redis的Set结构与Java中的HashSet类似,可以看做是一个value为null的HashMap。因为也是一个哈希表,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

Set的常见命令有:

  • SADD key member ... :向set中添加一个或多个元素
  • SREM key member ... : 移除set中的指定元素
  • SCARD key: 返回set中元素的个数
  • SISMEMBER key member:判断一个元素是否存在于set中
  • SMEMBERS:获取set中的所有元素
  • SINTER key1 key2 ... :求key1与key2的交集

SortedSet类型

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,常作为排行榜功能
  • 元素不重复
  • 查询速度快

SortedSet的常见命令有

  • ZADD key score member:添加一个或多个元素到sorted set ,如果已经存在则更新其score值
  • ZREM key member:删除sorted set中的一个指定元素
  • ZSCORE key member : 获取sorted set中的指定元素的score值
  • ZRANK key member:获取sorted set 中的指定元素的排名
  • ZCARD key:获取sorted set中的元素个数
  • ZCOUNT key min max:统计score值在给定范围内的所有元素的个数
  • ZINCRBY key increment member:让sorted set中的指定元素自增,步长为指定的increment值
  • ZRANGE key min max:按照score排序后,获取指定排名范围内的元素
  • ZRANGEBYSCORE key min max:按照score排序后,获取指定score范围内的元素
  • ZDIFF、ZINTER、ZUNION:求差集、交集、并集

可以看到,redis提供了大量的数值类型供我们选择,可以帮我们处理很大部分的业务需求。