【Redis基础】redis基础知识总结——数据类型（字符串，列表，集合，哈希，有序集合）

Redis常见数据类型操作命令学习： http://www.redis.cn/commands.html 本文主要介绍五大数据类型，还有三大新数据类型会在另一篇文章中总结

Redis键（key）

1.查看当前库所有key (匹配：keys *1)

keys *

2.判断某个key是否存在

exists key

3.查看你的key是什么类型

type key 

4.删除指定的key数据

del key

5.根据value选择非阻塞删除，仅将keys从keyspace元数据中删除，真正的删除会在后续异步操作。

unlink key  

6.为给定的key设置过期时间： 10秒钟：

expire key 10

7.查看还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期

ttl key 

8.切换数据库：（select + 数字）默认使用的是数据库0，有16个

select 1

9.查看当前数据库的key的数量

dbsize

10.清空当前库

flushdb

11.通杀全部库（删库跑路）

flushall

Redis字符串(String)

简介

String是Redis最基本的类型，你可以理解成与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value。 String类型是二进制安全的。意味着Redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。 String类型是Redis最基本的数据类型，一个Redis中字符串value最多可以是512M

常用命令

1.set <key><value>添加键值对

set name jpl

2.get <key>查询对应键值

get name

3.append <key><value>将给定的<value> 追加到原值的末尾

append name is

4.strlen <key>获得值的长度

strlen name

5.setnx <key><value>只有在 key 不存在时 设置 key 的值

6.incr <key>将 key 中储存的数字值增1 只能对数字值操作，如果为空，新增值为1

在这里插入图片描述

7.将 key 中储存的数字值减1

decr  age

只能对数字值操作，如果为空，新增值为-1

9.incrby / decrby <key><步长>将 key 中储存的数字值增减。自定义步长。

10.同时设置一个或多个 key-value对

mset  <key1><value1><key2><value2>  ..... 

mset k12 12 k13 13

11.同时获取一个或多个 value

mget  <key1><key2><key3> .....

mget k12 k13

12.同时设置一个或多个 key-value 对，当且仅当所有给定 key 都不存在。

msetnx <key1><value1><key2><value2>  ..... 

13.获得值的范围，类似java中的substring，前包，后包

getrange  <key><起始位置><结束位置>

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14.用 <value> 覆写<key>所储存的字符串值，从<起始位置>开始(索引从0开始)。

setrange  <key><起始位置><value>

15.设置键值的同时，设置过期时间，单位秒。

setex  <key><过期时间><value>

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16.以新换旧，设置了新值同时获得旧值。

getset <key><value>

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数据结构

String的数据结构为简单动态字符串(Simple Dynamic String,缩写SDS)。是可以修改的字符串，内部结构实现上类似于Java的ArrayList，采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配.

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如图中所示，内部为当前字符串实际分配的空间capacity一般要高于实际字符串长度len。当字符串长度小于1M时，扩容都是加倍现有的空间，如果超过1M，扩容时一次只会多扩1M的空间。需要注意的是字符串最大长度为512M。

Redis列表(List)

简介

单键多值 Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。 它的底层实际是个双向链表，对两端的操作性能很高，通过索引下标的操作中间的节点性能会较差。

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常用命令

1.lpush/rpush <key><value1><value2><value3> .... 从左边/右边插入一个或多个值。

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2.lrange <key><start><stop>按照索引下标获得元素(从左到右)（0到-1）

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3.lpop/rpop <key>从左边/右边吐出一个值。值在键在，值光键亡。

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3.rpoplpush <key1><key2>从列表右边吐出一个值，插到列表左边。

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4.lindex <key><index>按照索引下标获得元素(从左到右)

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5.llen <key>获得列表长度

llen k1

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6.linsert <key> before <value><newvalue>在<value>的后面插入<newvalue>插入值

linsert k2 before "v11" "newv11"

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7.lrem <key><n><value>从左边删除n个value(从左到右)

lrem k2 1 "newv11"

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8.lset<key><index><value>将列表key下标为index的值替换成value

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数据结构

List的数据结构为快速链表quickList。 首先在列表元素较少的情况下会使用一块连续的内存存储，这个结构是ziplist，也即是压缩列表。 它将所有的元素紧挨着一起存储，分配的是一块连续的内存。 当数据量比较多的时候才会改成quicklist。 因为普通的链表需要的附加指针空间太大，会比较浪费空间。比如这个列表里存的只是int类型的数据，结构上还需要两个额外的指针prev和next。

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Redis将链表和ziplist结合起来组成了quicklist。也就是将多个ziplist使用双向指针串起来使用。这样既满足了快速的插入删除性能，又不会出现太大的空间冗余。

Redis集合(Set)

简介

Redis set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能，特殊之处在于set是可以自动排重的，当你需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据时，set是一个很好的选择，并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口，这个也是list所不能提供的。 Redis的Set是string类型的无序集合。它底层其实是一个value为null的hash表，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。 一个算法，随着数据的增加，执行时间的长短，如果是O(1)，数据增加，查找数据的时间不变

常用命令

1.sadd <key><value1><value2> ..... 将一个或多个 member 元素加入到集合 key 中，已经存在的 member 元素将被忽略

sadd k1 v1 v2 v3

2.smembers <key>取出该集合的所有值

smembers k1

3.sismember <key><value>判断集合是否为含有该值，有1，没有0

sismember k1 v1

4.scard<key>返回该集合的元素个数。

scard k1

5.srem <key><value1><value2> .... 删除集合中的某个元素。

srem k1 v1 v2

6.spop <key>随机从该集合中吐出一个值。

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7.srandmember <key><n>随机从该集合中取出n个值。不会从集合中删除 。

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8.smove <source><destination>value把集合中一个值从一个集合移动到另一个集合

smove k1 k2 v3

9.sinter <key1><key2>返回两个集合的交集元素。

sinter k2 k3

10.sunion <key1><key2>返回两个集合的并集元素。

sunion k2 k3

11.sdiff <key1><key2>返回两个集合的差集元素(key1中的，不包含key2中的)

sdiff k2 k3

数据结构

Set数据结构是dict字典，字典是用哈希表实现的。 Java中HashSet的内部实现使用的是HashMap，只不过所有的value都指向同一个对象。Redis的set结构也是一样，它的内部也使用hash结构，所有的value都指向同一个内部值。

Redis哈希(Hash)

简介 Redis hash 是一个键值对集合。 Redis hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。 类似Java里面的Map<String,Object> 用户ID为查找的key，存储的value用户对象包含姓名，年龄，生日等信息，如果用普通的key/value结构来存储 主要有以下2种存储方式：

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常用命令

1.hset <key><field><value>给<key>集合中的 <field>键赋值<value>

hset user:1001 id 1

2.hget <key1><field>从<key1>集合<field>取出 value

hget user:1001 id

3.hmset <key1><field1><value1><field2><value2>... 批量设置hash的值

hmset user:1002 id 2 name lbb age 30

4.hexists<key1><field>查看哈希表 key 中，给定域 field 是否存在。

hexists user:1001: id

5.hkeys <key>列出该hash集合的所有field

hkeys user:1002

6.hvals <key>列出该hash集合的所有value

hvals user:1002

7.hincrby <key><field><increment>为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 1 -1

hincrby user:1002 age 2

8.hsetnx <key><field><value>将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ，当且仅当域 field 不存在 .

hsetnx user:1002 gender 1

数据结构

Hash类型对应的数据结构是两种：ziplist（压缩列表），hashtable（哈希表）。当field-value长度较短且个数较少时，使用ziplist，否则使用hashtabl

Redis有序集合Zset(sorted set)

简介

Redis有序集合zset与普通集合set非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合。 不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个评分（score）,这个评分（score）被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的，但是评分可以是重复了 。 因为元素是有序的, 所以你也可以很快的根据评分（score）或者次序（position）来获取一个范围的元素。 访问有序集合的中间元素也是非常快的,因此你能够使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表。

常用命令

1.zadd <key><score1><value1><score2><value2>… 将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中。

zadd topn 200 java 300 c++ 400 mysql 500 php

2.zrange <key><start><stop> [WITHSCORES] 返回有序集 key 中，下标在 之间的元素 带WITHSCORES，可以让分数一起和值返回到结果集。

zrange topn 0 -1

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3.zrangebyscore key minmax [withscores] [limit offset count] 返回有序集 key 中，所有 score 值介于 min 和 max 之间(包括等于 min 或 max )的成员。有序集成员按 score 值递增(从小到大)次序排列。

zrangebyscore topn 300 500 withscores

4.zrevrangebyscore key maxmin [withscores] [limit offset count] 同上，改为从大到小排列。

zrevrangebyscore topn 500 200 withscores

5.zincrby <key><increment><value> 为元素的score加上增量

zincrby topn 50 java

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6.zrem <key><value>删除该集合下，指定值的元素

zrem topn java

7.zcount <key><min><max>统计该集合，分数区间内的元素个数

zcount topn 200 300

8.zrank <key><value>返回该值在集合中的排名，从0开始。

zrank topn java

数据结构

SortedSet(zset)是Redis提供的一个非常特别的数据结构，一方面它等价于Java的数据结构Map<String, Double>，可以给每一个元素value赋予一个权重score，另一方面它又类似于TreeSet，内部的元素会按照权重score进行排序，可以得到每个元素的名次，还可以通过score的范围来获取元素的列表。 zset底层使用了两个数据结构 （1）hash，hash的作用就是关联元素value和权重score，保障元素value的唯一性，可以通过元素value找到相应的score值。 （2）跳跃表，跳跃表的目的在于给元素value排序，根据score的范围获取元素列表。

跳跃表（跳表）

1、简介 有序集合在生活中比较常见，例如根据成绩对学生排名，根据得分对玩家排名等。对于有序集合的底层实现，可以用数组、平衡树、链表等。数组不便元素的插入、删除；平衡树或红黑树虽然效率高但结构复杂；链表查询需要遍历所有效率低。Redis采用的是跳跃表。跳跃表效率堪比红黑树，实现远比红黑树简单。 2、实例 对比有序链表和跳跃表，从链表中查询出51 （1） 有序链表

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要查找值为51的元素，需要从第一个元素开始依次查找、比较才能找到。共需要6次比较。 （2） 跳跃表

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从第2层开始，1节点比51节点小，向后比较。 21节点比51节点小，继续向后比较，后面就是NULL了，所以从21节点向下到第1层 在第1层，41节点比51节点小，继续向后，61节点比51节点大，所以从41向下 在第0层，51节点为要查找的节点，节点被找到，共查找4次。

从此可以看出跳跃表比有序链表效率要高