Redis数据结构介绍

Redis是一个key-value的数据库，key一般是String类型，不过value的类型多种多样:

数据类型	样例	类型
String	hello world	基本类型
Hash	{name: “Jack”,age:21}	基本类型
List	[A ->B ->C ->C]	基本类型
set	{A，B，C}	基本类型
SortedSet	{A: 1，B:2，C:3}	基本类型
GEO	{A:( 120.3, 30.5)}	特殊类型
BitMap	0110110101110101011	特殊类型
HyperLog	0110110101110101011	特殊类型

命令文档

Redis官网命令文档
help @xxxx

通用命令

help @generic

常用命令

命令	描述
KEYS pattern	查询符和模版的所有key（通常使用通配符模糊匹配）不建议在生产环境上使用（redis单线程，执行此命令则会等待）
DEL key [key …]	删除一个/多个指定的key
EXISTS key [key …]	判断key是否存在
EXPIRE key seconds	设置一个key的存活时间
TTL key	查看key的剩余有效期（-1永久有效）

String

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

常见命令

命令	描述
SET key value	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（自减，DECR，一般不用，自增负数即可）
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（set not exist）	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（set expire）	添加一个String类型的键值对，并且指定有效期，例如 setex name 10 jack 或者 set name jack ex 10

Key的层级结构

Redis没有类似MySQL中的Table的概念，我们该如何区
分不同类型的key呢?
例如，需要存储用户、商品信息到redis，有一个用户id是1，有一个商品id恰好也是1

Redis的key允许有多个单词形成层级结构，多个单词之间用’:’隔开，格式如下:

项目名:业务名:类型:id

例如如果Value是一个Java对象，例如一个User对象，则可以将对象序列化为JSON字符串后存储:

KEY	VALUE
wang:user:1	{“id”:1，”name”:”Jack” , “age”:21}
wang:product:1	{“id”:1，”name”:”小米11”，”price”: 4999}

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:

KEY	VALUE
wang:user:1	{name:”Jack”, age:21}
wang:user:2	{name:”Rose”, age:18}

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:

KEY	VALUE	VALUE
	field	value
wang:user:1	name	Jack
	age	21
wang:user:2	name	Rose
	age	18

常见命令

命令	描述
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

常见命令

命令	描述
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（-1为队尾）
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nil

如何利用List结构模拟一个栈?

入口和出口在同一边

如何利用List结构模拟一个队列?

入口和出口在不同边

如何利用List结构模拟一个阻塞队列?

入口和出口在不同边
出队时采用BLPOP或BRPOP

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hash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

常见命令

命令	描述
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和key2的交集
SDIFF key1 key2 …	求key1和key2的差集
SUNION key1 key2 …	求key1和key2的并集

SortedSet类型

Redis的SortedSet是一个可排序的set集合，与Java中的TreeSet(红黑树)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
元素不重复
查询速度快

因为SortedSet的可排序特性，经常被用来实现排行榜这样的功能。

常见命令

命令	描述
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