Redis入门-五种数据类型

Redis所有的key（键）都是字符串。我们在谈基础数据结构时，讨论的是存储值的数据类型，主要包括常见的5种数据类型，分别是：字符串类型(String)、散列类型(Hash)、列表类型(List)、集合类型(Set)、有序集合类型(Zset)

Redis 数据结构简介

结构类型	结构存储的值	结构的读写能力
String字符串	可以是字符串、整数或浮点数	对整个字符串或字符串的一部分进行操作；对整数或浮点数进行自增或自减操作；
List列表	一个链表，链表上的每个节点都包含一个字符串	对链表的两端进行push和pop操作，读取单个或多个元素；根据值查找或删除元素；
Set集合	包含字符串的无序集合	字符串的集合，包含基础的方法有看是否存在添加、获取、删除；还包含计算交集、并集、差集等
Hash散列	包含键值对的无序散列表	包含方法有添加、获取、删除单个元素
Zset有序集合	和散列一样，用于存储键值对	字符串成员与浮点数分数之间的有序映射；元素的排列顺序由分数的大小决定；包含方法有添加、获取、删除单个元素以及根据分值范围或成员来获取元素

基础数据结构详解

字符串类型(String)

String是redis中最基本的数据类型，一个key对应一个value

String类型是二进制安全的，意思是 redis 的 string 可以包含任何数据。如数字，字符串，jpg图片或者序列化的对象

命令使用

命令	简述	使用
get	获取存储在给定键中的值	get name
set	设置存储在给定键中的值	set name value
setex	存入键值对,timeout表示失效时间,单位s	setex key timeout value
setnx	如果key已经存在,不做操作, 如果key不存在,直接添加	setnx key value
del	删除存储在给定键中的值	del name
incr	将键存储的值加1	incr key
decr	将键存储的值减1	decr key
incrby	将键存储的值加上整数	incrby key amount
decrby	将键存储的值减去整数	decrby key amount
ttl	可以查询出当前的key还剩余多长时间过期	ttl key
mset	批量存入键值对	mset k1 v1 k2 v2
mget	批量取出键值	mget k1 k2

ttl 命令说明： 当查询 key 不存在时或者过期时，返回 -2 ，当 key 没有设置过期时间时，返回 -1

命令执行

127.0.0.1:6379> set hello world
OK
127.0.0.1:6379> get hello
"world"
127.0.0.1:6379> del hello
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get hello
(nil)
127.0.0.1:6379> set counter 1
OK
127.0.0.1:6379> get counter
"1"
127.0.0.1:6379> incr counter
(integer) 2
127.0.0.1:6379> get counter
"2"
127.0.0.1:6379> incrby counter 10
(integer) 12
127.0.0.1:6379> get counter
"12"
127.0.0.1:6379> decr counter
(integer) 11
127.0.0.1:6379> get counter
"11"
127.0.0.1:6379> decrby counter 10
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get counter
"1"
127.0.0.1:6379> setex test 10 test
OK
127.0.0.1:6379> ttl test
(integer) 6
127.0.0.1:6379> ttl test
(integer) 2
127.0.0.1:6379> ttl test
(integer) -2

实战场景
- 缓存：经典使用场景，把常用信息，字符串，图片或者视频等信息放到redis中，redis作为缓存层，mysql做持久化层，降低mysql的读写压力。
- 计数器：redis是单线程模型，一个命令执行完才会执行下一个，同时数据可以一步落地到其他的数据源。
- session：常见方案spring session + redis实现session共享

散列类型(Hash)

Hash类型是String类型的field和value的映射表，或者说是一个String集合
它特别适合存储对象,相比较而言，将一个对象存储在Hash类型里要比存储在String类型里占用更少的内存空间，并方便存储整个对象

命令使用

命令	简述	使用
hset	添加键值对	hset key sub-key1 value1
hget	获取指定散列键的值	hget key key1
hgetall	获取散列中包含的所有键值对	hgetall key
hdel	如果给定键存在于散列中，那么就移除这个键	hdel key sub-key1
hexists	判断hash对象是含有某个键	hexists key hashkey
hincrby	递增hashkey对应的值	hincrby key hashkey 递增值
hlen	获取hash对象键的数量	hlen key
hkeys	获取hash对象的所有键	hkeys key
hvals	获取hash对象的所有值	hvals key

命令执行

127.0.0.1:6379> hset has1 name zs age 12
(integer) 2
127.0.0.1:6379> hget has1 name
"zs"
127.0.0.1:6379> hgetall has1
1) "name"
2) "zs"
3) "age"
4) "12"
127.0.0.1:6379> hincrby has1 age 4
(integer) 16
127.0.0.1:6379> hdel has1 age
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall has1
1) "name"
2) "zs"
127.0.0.1:6379> hexists has1 name
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hlen has1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hkeys has1
1) "name"
127.0.0.1:6379> hvals has1
1) "zs"

实战场景
- 缓存：能直观，相比string更节省空间，的维护缓存信息，如用户信息，视频信息等

列表类型(List)

Redis中的List其实就是链表（Redis用双端链表实现List）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）

Redis中的List类似Java中的queue,也可以当做List来用

使用 List 结构，我们可以轻松地实现最新消息排队功能（比如新浪微博的TimeLine），List的另一个应用就是消息队列，可以利用List的 PUSH 操作，将任务存放在List中，然后工作线程再用 POP 操作将任务取出进行执行

命令使用

命令	简述	使用
rpush	将给定值推入到列表右端	rpush key value
lpush	将给定值推入到列表左端	lpush key value
rpop	从列表的右端弹出一个值，并返回被弹出的值	rpop key
lpop	从列表的左端弹出一个值，并返回被弹出的值	lpop key
llen	获取列表长度	llen key
lrange	获取列表在给定范围上的所有值	lrange key 0 -1
ltrim	对一个列表进行修剪(trim)，就是说，让列表只保留指定区间内的元素	ltrim key start end
lindex	通过索引获取列表中的元素。你也可以使用负数下标，以 -1 表示列表的最后一个元素,以此类推。	lindex key index

使用列表的技巧
- lpush+lpop=Stack(栈)
- lpush+rpop=Queue（队列）
- lpush+ltrim=Capped Collection（有限集合）
- lpush+brpop=Message Queue（消息队列）
命令执行

127.0.0.1:6379> rpush list1 1 2 3 4
(integer) 4
127.0.0.1:6379> lrange list1 0 -1
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "4"
127.0.0.1:6379> rpop list1
"4"
127.0.0.1:6379> lrange list1 0 -1
1) "1"
2) "2"
3) "3"
127.0.0.1:6379> llen list1
(integer) 3
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> ltrim list1 1 2
OK
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> lrange list1 0 -1
1) "2"
2) "3"

实战场景
- 微博TimeLine: 有人发布微博，用lpush加入时间轴，展示新的列表信息。
- 消息队列

集合类型(Set)

Redis 的 Set 是 String 类型的无序集合。集合成员是唯一的，这就意味着集合中不能出现重复的数据
Redis 中集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是 O(1)

命令使用

命令	简述	使用
sadd	向集合添加一个或多个成员	sadd key value
scard	获取集合的成员数	scard key
smembers	返回集合中的所有成员	smembers key member
sismember	判断 member 元素是否是集合 key 的成员	sismember key member
srem	删除set集合中的元素	srem key value
spop	随机弹出集合中的元素	spop key count
srandmember	随机获取set集合中元素	srandmember key count

127.0.0.1:6379> sadd set1 1 2 3 3 4
(integer) 4
127.0.0.1:6379> scard set1
(integer) 4
127.0.0.1:6379> smembers set1
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "4"
127.0.0.1:6379> sismember set1 5
(integer) 0
127.0.0.1:6379> sismember set1 4
(integer) 1
127.0.0.1:6379> spop set1
"1"
127.0.0.1:6379> smembers set1
1) "2"
2) "3"
3) "4"
127.0.0.1:6379> srem set1 3 4
(integer) 2
127.0.0.1:6379> smembers set1
1) "2"

集合我们可以取交集,并集,差集

命令	简述	使用
sdiff	返回key1中特有元素(差集)	sdiff key1 key2
sdiffstore	返回key1中特有元素存入另一个set集合	sdiffstore var key1 key2
sinter	返回两个set集合的交集	sinter key1 key2
sinterstore	返回两个set集合的交集存入另一个set集合	sinterstore var key1 key2
sunion	返回两个set集合的并集	sunion key1 key2
sunionstore	返回两个set集合的并集存入另一个set集合	sunionstore var key1 key2
smove	把key1中的某元素移入key2中	smove key1 key2 value

127.0.0.1:6379> sadd key1 4 3 2 1
(integer) 4
127.0.0.1:6379> sadd key2 8 6 4 2
(integer) 4
127.0.0.1:6379> sdiff key1 key2
1) "1"
2) "3"
127.0.0.1:6379> sinter key1 key2
1) "2"
2) "4"
127.0.0.1:6379> sunion key1 key2
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "4"
5) "6"
6) "8"

实战场景
- 标签（tag）,给用户添加标签，或者用户给消息添加标签，这样有同一标签或者类似标签的可以给推荐关注的事或者关注的人。
- 点赞，或点踩，收藏等，可以放到set中实现

有序集合类型(Zset)

Redis 有序集合和集合一样也是 string 类型元素的集合,且不允许重复的成员。不同的是每个元素都会关联一个 double 类型的分数。redis 正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序

命令使用

命令	简述	使用
zadd	将一个带有给定分值的成员添加到哦有序集合里面	zadd zset-key 178 member1
zrem	如果给定元素成员存在于有序集合中，那么就移除这个元素	zrem zset-key member1
zincrby	追加名称对应的分数	zincrby key score column
zcount	按照分数范围统计个数	zcount key min max
zrange	按照分数升序输出名称	zrange zset-key 0-1 withscores
zrevrange	按照分数降序输出名称	zrevrange key start end
zrank	升序返回排名	zrank key name
zrevrank	降序返回排名	zrevrank key name

命令执行

127.0.0.1:6379> zadd key4 140 aaa 150 bbb 145 ccc 132 ddd
(integer) 4
127.0.0.1:6379> zrange key4 0 -1
1) "ddd"
2) "aaa"
3) "ccc"
4) "bbb"
127.0.0.1:6379> zrange key4 0 -1 withscores
1) "ddd"
2) "132"
3) "aaa"
4) "140"
5) "ccc"
6) "145"
7) "bbb"
8) "150"
127.0.0.1:6379> zincrby key4 10 aaa
"150"
127.0.0.1:6379> zrange key4 0 -1 withscores
1) "ddd"
2) "132"
3) "ccc"
4) "145"
5) "aaa"
6) "150"
7) "bbb"
8) "150"

实战场景
- 排行榜：有序集合经典使用场景。例如小说视频等网站需要对用户上传的小说视频做排行榜，榜单可以按照用户关注数，更新时间，字数等打分，做排行