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
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 |
- 注意:所有的排名默认都是升序，如果要降序则在命令的Z后面添加REV即可