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Redis的基础数据结构与使用

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zoro
发布2019-04-11 15:44:36
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发布2019-04-11 15:44:36
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文章被收录于专栏:Java开发者Java开发者

Redis的基础数据结构与使用
Redis系统介绍:

Redis的基础介绍与安装使用步骤:https://cloud.tencent.com/developer/article/1412664

Redis的基础数据结构与使用:https://cloud.tencent.com/developer/article/1412674

Redis核心原理:https://cloud.tencent.com/developer/article/1412670

Redis 5 之后版本的高可用集群搭建:https://cloud.tencent.com/developer/article/1412673

Redis 5 版本的高可用集群的水平扩展:https://cloud.tencent.com/developer/article/1412672

Redis 5 集群选举原理分析:https://cloud.tencent.com/developer/article/1412676

Redis 5 通信协议解析以及手写一个Jedis客户端:https://cloud.tencent.com/developer/article/1412671


一、基础数据结构

Redis 有 5 种基础数据结构,分别为:string (字符串)、list (列表)、set (集合)、hash (哈希) 和 zset (有序集合)。

string (字符串)

字符串 string 是 Redis 最简单的数据结构。Redis 所有的数据结构都是以唯一的 key 字符串作为名称,然后通过这个唯一 key 值来获取相应的 value 数据。不同类型的数据结构的差异就在于 value 的结构不一样。字符串结构使用非常广泛,一个常见的用途就是缓存用户信息。我们将用户信息结构体使用 JSON 序列化成字符串,然后将序列化后的字符串塞进 Redis 来缓存。同样,取用户信息会经过一次反序列化的过程。

键值对

1.png

批量键值对:

可以批量对多个字符串进行读写,节省网络耗时开销

2.png

过期和 set 命令扩展:

可以对 key 设置过期时间,到点自动删除,这个功能常用来控制缓存的失效时间

set key 5秒后失效

3.png

等同于

4.png

setnx:key不存在时,才进行set,否则不成功

5.png

原子计数:如果 value 值是一个整数,还可以对它进行自增操作。自增是有范围的,它的范围是 signed long 的最大最小值,超过了这个值,Redis 会报错,可以用来完成幂等的功能

incr、incrby、设置为Long.maxValue

6.png

list (列表)

Redis 的列表相当于 Java 语言里面的 LinkedList,注意它是链表而不是数组。这意味着 list 的插入和删除操作非常快,时间复杂度为 O(1),但是索引定位很慢,时间复杂度为 O(n),这点让人非常意外。 当列表弹出了最后一个元素之后,该数据结构自动被删除,内存被回收。

Redis 的列表结构常用来做异步队列使用++。将需要延后处理的任务结构体序列化成字符串塞进 Redis 的列表,另一个线程从这个列表中轮询数据进行处理。

rpush、rpop、lpush、lpop (右进左出:队列 右进右出:栈)

7.png

hash (字典)

Redis 的字典相当于 Java 语言里面的 HashMap,它是无序字典。内部实现结构上同 Java 的 HashMap 也是一致的,同样的++数组 + 链表二维结构++。第一维 hash 的数组位置碰撞时,就会将碰撞的元素使用链表串接起来。

hash 结构也可以用来存储用户信息,不同于字符串一次性需要全部序列化整个对象,hash 可以对 用户结构中的每个字段单独存储。这样当我们需要获取用户信息时可以进行部分获取。而以整个字符串的形式去保存用户信息的话就只能一次性全部读取,这样就会比较浪费网络流量。 hash 也有缺点,hash 结构的存储消耗要高于单个字符串,到底该使用 hash 还是字符串,需要根据实际情况再三权衡。

hset key field value 、hgetall key

8.png

hlen

9.png

hget key field、hmset key field value field value ...

10.png

set (集合)

Redis 的集合相当于 Java 语言里面的 HashSet,它内部的键值对是无序的唯一的。它的内部实现相当于一个特殊的字典,字典中所有的 value 都是一个值NULL。 当集合中最后一个元素移除之后,数据结构自动删除,内存被回收。

sadd、sismember、scard、spop

11.png

zset (有序集合)

zset 似于 Java 的 SortedSet 和 HashMap 的结合体,一方面它是一个 set,保证了内部 value 的唯一性,另一方面它可以给每个 value 赋予一个 score,代表这个 value 的排序权重。

zadd、zrange、zrevrange、zcard、zscore、zrank、zrankbyscore、zrem

12.png

13.png

keys(全量遍历键)

keys用来列出所有满足特定正则字符串规则的key,当redis数据量比较大时,性能比较差,要避免使用

14.png

scan(渐进式遍历键)

scan 参数提供了三个参数,第一个是 cursor 整数值,第二个是 key 的正则模式,第三个是遍历的 limit hint。第一次遍历时,cursor 值为 0,然后将返回结果中第一个整数值作为下一次遍历的 cursor。一直遍历到返回的 cursor 值为 0 时结束。

15.png

看上图,从0开始,每次遍历 count:2个,正则模式:name* 的key,第一行输出的“6”,代表了下一个游标从6开始,本次遍历出来2个key,而第二次遍历时,下一个游标从9开始,此时出现了3个key,这是为啥呢?实际上redis的存储的键值对使用的hashtable存储的,6是数组那一栏的值,而出现3个key则很有可能是因为hash碰撞了,以链表的形式,加到了同一个数组栏上。(个人理解,如果错误,欢迎指正)

个人认为是下图这种情况:

16.png

info(查看redis服务运行信息)

分为 9 大块,每个块都有非常多的参数,这 9 个块分别是:

Server : 服务器运行的环境参数

Clients : 客户端相关信息

Memory : 服务器运行内存统计数据

Persistence : 持久化信息

Stats : 通用统计数据

Replication : 主从复制相关信息

CPU : CPU 使用情况

Cluster : 集群信息

17.png


有问题可以留言,感觉有帮助可以点个喜欢 :)!
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原始发表:2018.12.12 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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  • Redis的基础数据结构与使用
    • Redis系统介绍:
      • 一、基础数据结构
        • string (字符串)
          • set key 5秒后失效
            • 等同于
              • setnx:key不存在时,才进行set,否则不成功
                • incr、incrby、设置为Long.maxValue
                  • list (列表)
                    • hash (字典)
                      • set (集合)
                        • zset (有序集合)
                          • keys(全量遍历键)
                            • scan(渐进式遍历键)
                              • 个人认为是下图这种情况:
                              • info(查看redis服务运行信息)
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