Redis5种数据类型学习

2022/2/28 2:21:24

本文主要是介绍Redis5种数据类型学习,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

Redis目前支持5种数据类型:

  • String(字符串)
  • List(列表)
  • Hash (字典)
  • Set(集合)
  • Sorted Set(有序集合)
    Redis命令官网:http://redisdoc.com/

1.String(字符串)

String是简单的 key-value 键值对,value 不仅可以是 String,也可以是数字。String在redis内部存储默认就是一个字符串,被redisObject所引用,当遇到incr,decr等操作时会转成数值型进行计算,此时redisObject的encoding字段为int。

String在redis内部存储默认就是一个字符串,被redisObject所引用,当遇到incr,decr等操作时会转成数值型进行计算,此时redisObject的encoding字段为int。

应用场景

String是最常用的一种数据类型,普通的key/value存储都可以归为此类

相关命令

  SET key value                      设置key=value
  GET key                            获取key对应的值
  GETRANGE key start end             得到字符串的子字符串(从start-end是闭区间)
  GETSET key value                   设置键的字符串值,并返回旧值
  GETBIT key offset                  返回存储在键中值的字符串偏移量
  SETBIT key offset value            设置或清除该位存储在键的字符串值偏移
  SETRANGE key offset value          从offset开始用value中的值覆盖key中的值
  MGET key1 [key2...]                得到所有的给定键的值
  SETEX key seconds value            设置键的到期时间
  SETNX key value                    只有当键不存在,就会设置键的值
  STRLEN key                         获取键的值的长度
  MSET key value [key value]         设置多个键和多个值
  MSETNX key value [key value]       只有当键不存在时,设置多个键的值
  PSEREX key milliseconds value      设置键的毫秒值的到期时间
  INCR key                           增加键的整数值一次
  INCRBY key increment               由给定的数量递增键的整数值
  INCRBYFLOAT key increment          由给定的数量递增键的浮点值
  DECR key                           递减键一次的整数值
  DECRBY key decrement               由给定数目递减键的整数值
  APPEND key value                   追加值到一个键

操作管理键的命令

  DEL key                             如果存在则删除键
  DUMP key                            返回存储在键的值的序列化版本
  EXISTS key                          检查键是否存在
  EXPIRE key seconds                  指定键的过期时间
  EXPIREAT key timestamp              指定键的过期时间。 时间是Unix时间戳格式
  PEXPIRE key milliseconds            设置键以毫秒为单位的到期时间
  PEXPIREAT key milliseconds-timestamp        设置键在Unix时间戳指定为毫秒到期
  KEYS pattern                        查找与指定模式匹配的所有键
  MOVE key db                         移动键到另一个数据库
  PERSIST key                         移除过期的键
  PTTL key                            以毫秒为单位获取剩余时间的到期键。
  TTL key                             获取键到期的剩余时间。
  RANDOMKEY                           从Redis返回随机键
  RENAME key newkey                   更改键的名称
  RENAMENX key newkey                 重命名键,如果新的键不存在
  TYPE key                            返回存储在键的数据类型的值。

使用示例

redis 127.0.0.1:6379> set baidu http://www.baidu
OK
redis 127.0.0.1:6379> append baidu .com
(integer) 20
redis 127.0.0.1:6379> get baidu
"http://www.baidu.com"
redis 127.0.0.1:6379> set visitors 0
OK
redis 127.0.0.1:6379> incr visitors
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> incr visitors
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> get visitors
"2"
redis 127.0.0.1:6379> incrby visitors 100
(integer) 102
redis 127.0.0.1:6379> get visitors
"102"
redis 127.0.0.1:6379> type baidu
string
redis 127.0.0.1:6379> type visitors
string
redis 127.0.0.1:6379> ttl baidu
(integer) -1
redis 127.0.0.1:6379> rename baidu baidu-site
OK
redis 127.0.0.1:6379> get baidu
(nil)
redis 127.0.0.1:6379> get baidu-site
"http://www.baidu.com"

2.List(列表)

Redis列表是简单的字符串列表,简单的说就是一个链表或者说是一个队列。可以从头部或尾部向Redis列表添加元素。列表的最大长度为2^32 - 1,也即每个列表支持超过40亿个元素。

Redis list的实现为一个双向链表,即可以支持反向查找和遍历,更方便操作,不过带来了部分额外的内存开销,Redis内部的很多实现,包括发送缓冲队列等也都是用的这个数据结构。

应用场景

Redis list的应用场景非常多,也是Redis最重要的数据结构之一,比如twitter的关注列表、粉丝列表等都可以用Redis的list结构来实现,再比如有的应用使用Redis的list类型实现一个简单的轻量级消息队列,生产者push,消费者pop/bpop。

相关命令

  BLPOP key1 [key2] timeout         取出并获取列表中的第一个元素,或阻塞,直到有可用
  BRPOP key1 [key2] timeout         取出并获取列表中的最后一个元素,或阻塞,直到有可用
  BRPOPLPUSH source destination timeout       从列表中弹出一个值,它推到另一个列表并返回它;或阻塞,直到有可用
  LINDEX key index                  获取列表index索引位的值
  LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value        在列表中的其他元素之后或之前插入一个元素
  LLEN key                          获取列表的长度
  LPOP key                          获取并取出列表中的第一个元素
  LPUSH key value1 [value2]         在前面加上一个或多个值的列表
  LPUSHX key value                  在前面加上一个值列表,仅当列表中存在
  LRANGE key start stop             从一个列表获取(start-stop)元素
  LREM key count value              从列表中删除元素
  LSET key index value              在列表中的索引设置一个元素的值
  LTRIM key start stop              修剪列表到指定的范围内(start-stop)
  RPOP key                          取出并获取列表中的最后一个元素
  RPOPLPUSH source destination      删除最后一个元素的列表,将其附加到另一个列表并返回它
  RPUSH key value1 [value2]         添加一个或多个值到列表
  RPUSHX key value                  添加一个值列表,仅当列表中存在

使用示例

 redis 127.0.0.1:6379> lpush list1 redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> lpush list1 hello
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> rpush list1 world
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> llen list1
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> lrange list1 0 3
1) "hello"
2) "redis"
3) "world"
redis 127.0.0.1:6379> lpop list1
"hello"
redis 127.0.0.1:6379> rpop list1
"world"
redis 127.0.0.1:6379> lrange list1 0 3
1) "redis"

3.Hash(字典)

Redis Hash对应Value内部实际就是一个HashMap,实际这里会有2种不同实现,这个Hash的成员比较少时Redis为了节省内存会采用类似一维数组的方式来紧凑存储,而不会采用真正的HashMap结构,对应的value redisObject的encoding为zipmap,当成员数量增大时会自动转成真正的HashMap,此时encoding为ht。

应用场景

假设有多个用户及对应的用户信息,可以用来存储以用户ID为key,将用户信息序列化为比如json格式做为value进行保存。

相关命令

  HDEL key field[field...]                删除对象的一个或几个属性域,不存在的属性将被忽略
  HEXISTS key field                       查看对象是否存在该属性域
  HGET key field                          获取对象中该field属性域的值
  HGETALL key                             获取对象的所有属性域和值
  HINCRBY key field value           将该对象中指定域的值增加给定的value,原子自增操作,只能是integer的属性值可以使用
  HINCRBYFLOAT key field increment        将该对象中指定域的值增加给定的浮点数
  HKEYS key                               获取对象的所有属性字段
  HVALS key                               获取对象的所有属性值
  HLEN key                                获取对象的所有属性字段的总数
  HMGET key field[field...]               获取对象的一个或多个指定字段的值
  HSET key field value                    设置对象指定字段的值
  HMSET key field value [field value ...] 同时设置对象中一个或多个字段的值
  HSETNX key field value                  只在对象不存在指定的字段时才设置字段的值
  HSTRLEN key field                       返回对象指定field的value的字符串长度,如果该对象或者field不存在,返回0.
  HSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count]  类似SCAN命令

使用示例

127.0.0.1:6379> hset person name jack
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset person age 20
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset person sex famale
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall person
1) "name"
2) "jack"
3) "age"
4) "20"
5) "sex"
6) "famale"
127.0.0.1:6379> hkeys person
1) "name"
2) "age"
3) "sex"
127.0.0.1:6379> hvals person
1) "jack"
2) "20"
3) "famale"

4.Set(集合)

可以理解为一堆值不重复的列表,类似数学领域中的集合概念,且Redis也提供了针对集合的求交集、并集、差集等操作。

set 的内部实现是一个 value永远为null的HashMap,实际就是通过计算hash的方式来快速排重的,这也是set能提供判断一个成员是否在集合内的原因

应用场景

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。

又或者在微博应用中,每个用户关注的人存在一个集合中,就很容易实现求两个人的共同好友功能。

相关命令

  SADD key member [member ...]          添加一个或者多个元素到集合(set)里
  SCARD key                             获取集合里面的元素数量
  SDIFF key [key ...]                   获得队列不存在的元素(两个队列的差集)
  SDIFFSTORE destination key [key ...]  获得队列不存在的元素,并存储在一个关键的结果集
  SINTER key [key ...]                  获得两个集合的交集
  SINTERSTORE destination key [key ...] 获得两个集合的交集,并存储在一个集合中
  SISMEMBER key member                  确定一个给定的值是一个集合的成员
  SMEMBERS key                          获取集合里面的所有key
  SMOVE source destination member       移动集合里面的一个key到另一个集合
  SPOP key [count]                      获取并删除一个集合里面的元素
  SRANDMEMBER key [count]               从集合里面随机获取一个元素
  SREM key member [member ...]          从集合里删除一个或多个元素,不存在的元素会被忽略
  SUNION key [key ...]                  添加多个set元素
  SUNIONSTORE destination key [key ...] 合并set元素,并将结果存入新的set里面
  SSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count] 迭代set里面的元素

使用示例

  redis> SADD myset "Hello"
(integer) 1
redis> SADD myset "World"
(integer) 1
redis> SMEMBERS myset
1) "World"
2) "Hello"
redis> SADD myset "one"
(integer) 1
redis> SISMEMBER myset "one"
(integer) 1
redis> SISMEMBER myset "two"
(integer) 0

使用集合数据结构的典型用例是朋友名单的实现:

redis 127.0.0.1:6379> sadd friends:leto ghanima paul chani jessica
(integer) 4
redis 127.0.0.1:6379> sadd friends:duncan paul jessica alia
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> sismember friends:leto jessica
(integer) 1   #不管一个用户有多少个朋友,我们都能高效地(O(1)时间复杂度)识别出用户X是不是用户Y的朋友
redis 127.0.0.1:6379> sismember friends:leto vladimir
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> sinter friends:leto friends:duncan    #我们可以查看两个或更多的人是不是有共同的朋友
1) "paul"
2) "jessica"
redis 127.0.0.1:6379> sinterstore friends:leto_duncan friends:leto friends:duncan # 可以在一个新的关键字里存储结果
(integer) 2

5.Sorted Set(有序集合)

Redis有序集合类似Redis集合,不同的是增加了一个功能,即集合是有序的。一个有序集合的每个成员带有分数,用于进行排序。

Redis有序集合添加、删除和测试的时间复杂度均为O(1)(固定时间,无论里面包含的元素集合的数量)。列表的最大长度为2^32- 1元素(4294967295,超过40亿每个元素的集合)。

Redis sorted set的内部使用HashMap和跳跃表(SkipList)来保证数据的存储和有序,HashMap里放的是成员到score的映射,而跳跃表里存放的是所有的成员,排序依据是HashMap里存的score,使用跳跃表的结构可以获得比较高的查找效率,并且在实现上比较简单。

使用场景

Redis sorted set的使用场景与set类似,区别是set不是自动有序的,而sorted set可以通过用户额外提供一个优先级(score)的参数来为成员排序,并且是插入有序的,即自动排序。当你需要一个有序的并且不重复的集合列表,那么可以选择sorted set数据结构,比如twitter 的public timeline可以以发表时间作为score来存储,这样获取时就是自动按时间排好序的。

又比如用户的积分排行榜需求就可以通过有序集合实现。还有上面介绍的使用List实现轻量级的消息队列,其实也可以通过Sorted Set实现有优先级或按权重的队列。

相关命令

  ZADD key score1 member1 [score2 member2]       添加一个或多个成员到有序集合,或者如果它已经存在更新其分数
  ZCARD key                                      得到的有序集合成员的数量
  ZCOUNT key min max                             计算一个有序集合成员数量在给定值范围内的分数
  ZINCRBY key increment member                   在有序集合增加成员的分数
  ZINTERSTORE destination numkeys key [key ...]  多重交叉排序集合,并存储生成一个新的键有序集合。
  ZLEXCOUNT key min max                          计算一个给定的字典范围之间的有序集合成员的数量
  ZRANGE key start stop [WITHSCORES]             由索引返回一个成员范围的有序集合(从低到高)
  ZRANGEBYLEX key min max [LIMIT offset count]   返回一个成员范围的有序集合(由字典范围)
  ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT] 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
  ZRANK key member                               确定成员的索引中有序集合
  ZREM key member [member ...]                   从有序集合中删除一个或多个成员,不存在的成员将被忽略
  ZREMRANGEBYLEX key min max                     删除所有成员在给定的字典范围之间的有序集合
  ZREMRANGEBYRANK key start stop                 在给定的索引之内删除所有成员的有序集合
  ZREMRANGEBYSCORE key min max                   在给定的分数之内删除所有成员的有序集合
  ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]          返回一个成员范围的有序集合,通过索引,以分数排序,从高分到低分
  ZREVRANGEBYSCORE key max min [WITHSCORES]      返回一个成员范围的有序集合,以socre排序从高到低
  ZREVRANK key member                            确定一个有序集合成员的索引,以分数排序,从高分到低分
  ZSCORE key member                              获取给定成员相关联的分数在一个有序集合
  ZUNIONSTORE destination numkeys key [key ...]  添加多个集排序,所得排序集合存储
  ZSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count] 增量迭代排序元素集和相关的分数

使用示例

redis 127.0.0.1:6379> zadd dbs 100 redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd dbs 98 memcached
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd dbs 99 mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd dbs 99 leveldb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zcard dbs
(integer) 4
redis 127.0.0.1:6379> zcount dbs 10 99
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> zrank dbs leveldb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zrank dbs other
(nil)
redis 127.0.0.1:6379> zrangebyscore dbs 98 100
1) "memcached"
2) "leveldb"
3) "mongodb"
4) "redis"


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