Redis六种基本数据结构的操作

一、String

value是字符串类型。

1.常用命令

• set key value：设置key、value
• setex key seconds value：设置key、value，有效期seconds秒
• setnx key value：设置key、value，如果key存在则setnx失败，返回 0 （set key value nx等价）
• set key value xx：设置key、value，如果key不存在失败，返回 0
• get key：获取key的值
• getset key value：设置key、value，并返回value
• mset key value key value：批量设置key、value
• mget key key：批量获取key的值
• incr key：key对应的value自增，如果key对应value不是整数返回错误，如果key不存在，将value设置为 1
• decr key:key对应的value自减
• incrby key increment：key对应的value增加increment
• decrby key increment：key对应的value减少increment
• incrbyfloat key increment：key对应的浮点数value增加increment（只有incrbyfloat命令，没有decrbyfloat命令，可以用incrbyfloat一个负数实现decrbyfloat命令）

2.内部编码

字符串类型的内部编码有三种（可以使用 object encoding key来查看key对应value的编码格式）：

• int：8 个字节的长整型
• embstr：小于等于 39 个字节的字符串
• raw：大于 39 个字节的字符串

3、使用场景

• setnx命令可用于分布式锁的一种实现方案，保证只有一个客户端能请求成功。
• mget、mset命令可以在多条命令时减少网络层传输时间。
• incr命令可用于计数。

二、Hash

value是Hash类型，即value={{field1,value1},{field2,value2}}的格式

1、常用命令

• hset key field value:为key设置一对 field-value
• hget key field:查询key中field对应的value
• hdel key field：删除key中的field属性
• hlen key：计算key中field个数
• hmset key field value field value：批量设置key的field-value
• hmget key field field：批量查询key的不同field
• hexists key field：判断key是否存在field属性
• hkeys key：查询key的所有field属性
• hvals key：查询key对应所有field的value
• hgetall key：查询key的所有field和value，按序输出
• hincryby key field increment：对key的field的value增加increment
• hincrybyfloat key field increment：对key的field的浮点数value增加increment

2、内部编码

Hash类型的内部编码有两种：

• ziplist（压缩列表）
• hashtable（哈希表）

ziplist使用更加紧凑的结构实现多个元素的连续存储，在内存方便比hashtable优秀；hashtable的读写时间复杂度是O(1)，在读写效率方面会比ziplist高。

在Redis中的两个配置：

• hash-max-ziplist-entries：默认512
• hash-max-ziplist-value：默认值64

Hash类型只有满足下面两个条件才会使用ziplist结构：

• field数量小于hash-max-ziplist-entries
• 所有value占用字节数都小于hash-max-ziplist-value

这样做能够保证在field少并且value不大的情况下使用ziplist编码方式可以节约内存，而field过多或者value过大的情况下使用hashtable编码方式可以保证读写效率不会降低。

三、list

list类型用来存储有序的字符串，一个列表最多存储 2 ^ 32 -1 个元素

1、常用命令

• rpush key value [value …]]：从右边插入元素
• lpush key value [value …]：从左边插入元素
• linsert key before|after pivot value：从左到右从列表中找到等于pivot的元素，在其前|后插入value元素，如果pivot不存在则返回 -1
• lrange key start end：从左到右查询list中下标从start到end的元素（包括end），索引下标从左到右是0到N，从右到左是-1到-N，lrange key 0 -1 表示查询所有元素
• lindex key index：获取指定下标的元素
• llen key：获取list的长度
• lpop key：从list左边弹出元素
• rpop key：从list右边弹出元素
• lrem key count value：从列表中删除指定数量的等于value的元素
  
  • count < 0：从右到左，删除最多count绝对值个元素
  • count = 0：删除所有
  • count > 0：从左到右，删除最多count个元素
• lset key index newValue：修改list中指定下标的元素
• blpop key [key …] timeout：阻塞式的从左边弹出多个key中的元素
• brpop key [key …] timeout：阻塞式的从右边弹出多个key中的元素

上面常用命令中的blpop和brpop命令不好理解，这里再详细说一下这两个命令。

其中blpop和brpop除了弹出方向不一样以外，其他情况都一样，所以就以blpop命令进行说明。

timeout表示阻塞时间，如果blpop命令没有取到元素，那么命令会阻塞，等到timeout时间之后会释放，如果阻塞期间取到元素，直接返回元素，timeout = 0表示如果取不到元素，一直阻塞下去。

key [key …]表示多个list的key，使用blpop命令的时候会去从左到右的遍历所有的list，一旦有一个list的lpop命令取到元素则直接返回，如果所有list都取不到元素，则阻塞。

如果多个客户端对同一个key执行blpop操作，那么最先执行blpop命令的客户端可以先取到元素。

有一点需要注意的是brpop命令只是会从list的右边弹出元素，对于多个list，还是会从左到右遍历这些list的。

2、内部编码

List类型的内部编码有两种：

• ziplist（压缩列表）
• linkedlist（链表）

ziplist使用更加紧凑的结构实现多个元素的连续存储，在内存方便比linkedlist优秀；linkedlist在读写效率方面会比ziplist高。

在Redis中的两个配置：

• list-max-ziplist-entries：默认512
• list-max-ziplist-value：默认值64

List类型只有满足下面两个条件才会使用ziplist结构：

• 元素数量小于list-max-ziplist-entries
• 所有元素占用字节数都小于list-max-ziplist-value

这样做能够保证在元素少并且元素不大的情况下使用ziplist编码方式可以节约内存，而元素过多或者元素过大的情况下使用linkedlist编码方式可以保证读写效率不会降低。

Redis 3.2版本提供了quicklist的内部编码方式，它是以ziplist为节点的linkedlist，结合了两者的优势，实现方式更加优秀。

3、使用场景

• 消息队列：使用lpush和brpop命令组合可以实现阻塞队列
• 队列：lpush + rpop
• 栈：lpush + lpop

四、Set

Set用来存储多个字符串元素，和List的区别在于元素不重复

1、常用命令

• sadd key elememt [element …]：添加元素
• srem ket elememt [element …]：移除元素
• scard key：计算元素个数，时间复杂度O(1)，不会遍历集合所有元素，直接使用Redis内部变量
• sismember key element：判断元素是否在Set中
• srandmember key [count]：从Set中随机返回count个元素，不指定count默认返回一个元素
• spop key：从Set中随机弹出一个元素
• smembers key：获取所有元素
• sinter key [key …]：求多个Set的交集
• sunion key [key …]：求多个Set的交集
• sdiff key [key …]：求多个Set的差集，多个key依次取差集
• sinterstore destination key [key …]：将多个Set的交集保存到destination上
• sunionstore destination key [key …]：将多个Set的并集保存到destination上
• • sdiffstore destination key [key …]：将多个Set的差集保存到destination上

2、内部编码

Set类型的内部编码有两种：

• intset（整数集合）
• hashtable（哈希表）

intset使用更加紧凑的结构实现多个元素的连续存储，在内存方便比hashtable优秀；hashtable在读写效率方面会比intset高。

在Redis中的一个配置：

• set-max-intset-entries：默认512

List类型只有满足下面两个条件才会使用intset结构：

• 元素数量小于set-max-intset-entries
• 元素都是整数

这样做能够保证在元素少并且都是整数的情况下使用intset编码方式可以节约内存，而元素过多或者不是整数的情况下使用hashtable编码方式可以保证读写效率不会降低。

3、使用场景

Set类型提供了集合的交并差集运算，比较适合的场景是标签（tag）。

例如给用户添加标签就可以通过交集查出用户的共同标签；

给标签添加用户就可以通过交集查出有共同标签的用户。

五、有序集合

Zset有序集合和Set一样不能有重复的元素，并且可以对元素进行排序。

这里说的排序不是按照索引进行排序，而是会给每个元素设置一个分数（score），根据score来排序。

1、常用命令

• zadd key score member [score member …]：添加成员
• zcard key：计算成员数量
• zscore key member：计算某个成员的分数
• zrank key member：计算成员的排名，从低到高计算
• zrevrank key member：计算成员的排名，从高到低计算
• zrem key member [member …]：删除成员
• zincrby key increment member：增加成员的分数
• zrange key start end [withscores]：从低到高排序取指定元素，如果带上withscores则同时返回score
• zrevrange key start end [withscores]：从高到低排序取指定元素，如果带上withscores则同时返回score
• zrangebyscore key min max [withscores]：从低到高排序显示分值在min到max之间的成员（包括min和max）
• zrevrangebyscore key min max [withscores]：从高到低排序显示分值在min到max之间的成员（包括min和max）
• zcount key min max：统计分值在min到max之间的成员（包括min和max）个数
• zremrangebyrank key start end：从低到高排序，删除排名在start到end之间的元素（包括start和end）
• zremrangebyscore key min max：删除分值在min到max之间的成员（包括min和max）
• zinterstore destination numkeys key [key …] [weights weight [weight …]] [aggregate sum|min|max]：计算交集
  
  • destination：计算结果保存到这个key
  • numkeys：参与交集运算key的数量
  • key [key …]：参与交集运算的key
  • weights weight [weight …]：每隔键的权重
  • aggregate sum|min|max：计算成员交集后，分值可以按照sum、min、max做汇总，默认sum
• zunionstore destination numkeys key [key …] [weights weight [weight …]] [aggregate sum|min|max]：计算并集，所有参数含义和zinterstore命令一致

2、内部编码

ZSet类型的内部编码有两种：

• ziplist（压缩列表）
• skiplist（跳跃列表）

ziplist使用更加紧凑的结构实现多个元素的连续存储，在内存方便比skiplist优秀；skiplist在读写效率方面会比ziplist高。

在Redis中的两个个配置：

• zset-max-ziplist-entries：默认128
• zst-max-ziplist-value：默认64

Zset类型只有满足下面两个条件才会使用ziplist结构：

• 元素数量小于zset-max-ziplist-entries
• 每个元素的值都小于zst-max-ziplist-value

这样做能够保证在元素少并且元素不大的情况下使用ziplist编码方式可以节约内存，而元素过多或者元素很大的情况下使用skiplist编码方式可以保证读写效率不会降低。

3、使用场景

Zset提供根据score进行排序，很适合做排行榜。

六、GEO

redis目前已经到了3.2版本，3.2版本里面新增的一个功能就是对GEO(地理位置)的支持。

1、常用命令

• geoadd key longitude latitude member [longitude latitude member …]：将指定的地理空间位置（纬度、经度、名称）添加到指定的key中
• geodist key member1 member2 [unit]：返回两个给定位置之间的距离。如果两个位置之间的其中一个不存在， 那么命令返回空值。指定单位的参数 unit 必须是以下单位的其中一个：
  
  • m 表示单位为米
  • km 表示单位为千米
  • mi 表示单位为英里
  • ft 表示单位为英尺
• geopos key member [member …]：从key里返回所有给定位置元素的位置（经度和纬度）
• geohash key member [member …]：返回一个或多个位置元素的 Geohash 表示
• georadius key longitude latitude radius m|km|ft|mi [withcoord] [withdist] [withhash] [count count]：以给定的经纬度为中心， 返回键包含的位置元素当中， 与中心的距离不超过给定最大距离的所有位置元素
• georadiusbymember key member radius m|km|ft|mi [withcoord] [withdist] [withhash] [count count]：这个命令和 GEORADIUS 命令一样， 都可以找出位于指定范围内的元素， 但是 GEORADIUSBYMEMBER 的中心点是由给定的位置元素决定的

2、使用场景

很显然GEO适用于位置查询。

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