玩转Redis-高级程序员必知的Key命令
《玩转Redis》系列文章主要讲述Redis的基础及中高级应用，文章基于Redis5.0.4 。本文主要讲述Redis的Key相关命令，主要包含以下内容：
- 【Key过期命令】：EXPIRE、PEXPIRE、EXPIREAT、PEXPIREAT、TTL、PTTL；
- 【其他Key命令】：DEL、EXISTS、KEYS、DUMP、MIGRATE、MOVE、PERSIST、RANDOMKEY、RENAME、RENAMENX、RESTORE、TOUCH、TYPE、UNLINK、WAIT、OBJECT、SORT；
最新思维导图原图可于公众号【zxiaofan】留言获取。
1、Key过期命令
1.1、Key过期命令简述
- 设置过期时间为一段时间后（EXPIRE、PEXPIRE）；
- 设置过期时间为指定时间点（EXPIREAT、PEXPIREAT）；
- 查询过期时间（TTL、PTTL）；
| 命令 | 功能 | 参数 |
|---|---|---|
| EXPIRE | 设置key的过期时间 | key seconds |
| PEXPIRE | 设置key的过期时间（毫秒） | key milliseconds |
| EXPIREAT | 设置key的过期时间为Unix时间戳（since 1970-01-01） | key timestamp |
| PEXPIREAT | 设置key的过期时间为Unix毫秒时间戳（since 1970-01-01） | key milliseconds-timestamp |
| TTL | 查询指定key的剩余生存时间 | key |
| PTTL | 查询指定key的剩余生存时间（毫秒） | key |
1.2、Key过期命令注意
- Redis Version >= 2.6.0后，过期时间支持毫秒；
- 过期时间支持设置一段时间后过期，也支持设置指定时间点过期；
- 过期时间和电脑时钟相关，如果修改时钟为未来的时间，则key会立即过期；
- key被rename后，新key过期时间沿用旧key的过期时间；
- version<=2.4时，过期精度有0-1S误差，Redis2.6起（支持PSETEX），误差缩小到0-1MS；
- 以上6个命令时间复杂度都是O(1)；
- 【TTL、PTTL】
- Redis version <= 2.6：key不存在或存在且未设置过期时间返回-1；
- Redis version >=Redis 2.8：key不存在返回-2；存在且未设置过期时间返回-1；
1.3、Key过期命令详细对比分析
1.4、Key过期命令示例
127.0.0.1:6378> set dyh @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> expire dyh 5
(integer) 1
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) 0
127.0.0.1:6378> expire dyh 5
(integer) 0
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) -2
127.0.0.1:6378> set dyh @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> expire dyh 50
(integer) 1
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) 47
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) 44
127.0.0.1:6378> pexpire dyh 3000
(integer) 1
127.0.0.1:6378> pttl dyh
(integer) -2
127.0.0.1:6378> set dyh @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> pexpire dyh 30000
(integer) 1
127.0.0.1:6378> pttl dyh
(integer) 26575
127.0.0.1:6378> pttl dyh
(integer) 25039
127.0.0.1:6378> pexpireat dyh 1572536378000
(integer) 0
127.0.0.1:6378> pttl dyh
(integer) -2
127.0.0.1:6378> set dyh @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> pexpireat dyh 1572536378000
(integer) 1
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) 86359
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) 86357
2、Redis其他Key命令
2.1、Redis其他Key命令简述
Redis的Key命令众多，支持各式各样的功能：删除、查找、迭代、判断、排序、移动等。
|
命令
|
功能 | 参数 |
|---|---|---|
| DEL | 删除指定key | key [key …] |
| EXISTS | 判断指定key是否存在 | key [key …] |
| KEYS | 查找指定Pattern的key | pattern |
| DUMP | 返回指定key序列化后的值 | key |
| MIGRATE | 原子迁移指定key到指定实例的指定DB | host port key | “” destination-db timeout [COPY] [REPLACE] [KEYS key [key …]] |
| MOVE | 移动key到指定DB | key db |
| PERSIST | 移除key的超时时间 | key |
| RANDOMKEY | 返回一个随机key | 无参 |
| RENAME | 重命名key | key newkey |
| RENAMENX | newkey不存在时重命名key | key newkey |
| RESTORE | 反序列化数据并存储到指定key | key ttl serialized-value [REPLACE] [ABSTTL] [IDLETIME seconds] [FREQ frequency] |
| SORT | 返回list、set、sorted list排序后的数据 | key [BY pattern] [LIMIT offset count] [GET pattern [GET pattern …]] [ASC |
| TOUCH | （批量）修改key的最后访问时间 | key [key …] |
| TYPE | 查询key类型 | key |
| UNLINK | 将keys从keyspace中删除，后续将异步删除value | key [key …] |
| WAIT | 阻塞客户端直到超时或之前的写命令被同步到指定数量的副本 | numreplicas timeout（毫秒） |
| OBJECT | 调试key对应的value，常用于优化 | subcommand [arguments [arguments …]] |
2.2、Redis其他Key命令注意
-
【EXISTS】判断指定key是否存在
- key存在返回1，不存在返回0；
- 参数key有多个时，返回存在key的数量；
- 3.0.3支持多参数；
-
【KEYS】查找指定Pattern的key
- 命令功能强大，但性能低下，建议使用SCAN替代；
- 扫描1百万key需要40ms，大数据库下性能非常低下；
- 仅用于调试或特殊操作，如键空间keyspace改变；
- pattern通配符：
- ?：任一字符； *：任意多个字符
- [ae]：匹配a或e； [^e]：匹配非e
- [a-b]：匹配a-b之间（含）的字符
- \ ： 字符转义
-
【DUMP】返回指定key序列化后的值
- 序列化的值不包含过期时间；
- 序列化结果包含64位校验和用于检查错误；
- 编码格式和RDB使用的格式一致；
- 序列化值包含RDB版本信息，RDB格式不兼容的Redis版本，将拒绝处理序列化的值（拒绝反序列化操作）；
-
【MIGRATE】原子迁移指定key到指定实例的指定DB
- 原理：源DB执行DUMP DEL；目标DB执行RESTORE。源DB DUMP》目标DB RESTORE》目标DB返回“OK”则源DB DEL；
- 迁移时会阻塞2个实例，直到成功或者超时（毫秒）、异常；
- 迁移多key：key参数为“”，keys指定多key；
- 超时（毫秒）不是指完成时间，而是指数据传输时间；
- IOERR：
- MIGRATE需要在指定时间完成IO操作，如果IO异常或超时将返回IOERR；
- 可能产生2种场景：1、key存在于2个实例；2、key仅存在于源实例；
- key丢失不肯能发生；
- 如果遇到超时，应检查key是否存在于目标实例；
- 如果返回异常（ERR开头），MIGRATE保证key仅存在于源实例（除非目标实例有同名key）；
- AUTH不能放在KEYS参数后；
-
【MOVE】移动key倒指定DB
- 当前DB不存在该key ==》 不移动；
- 目标DB已有该key ==》 不移动；
-
【RENAME】重命名key
- key不存在：error(no such key)；
- 原理：先删除key再添加新key；
- 如果原key是big key，会导致高延迟；
- 注意和【RENAMENX】对比学习；
-
【RESTORE】反序列化数据并存储到指定key
- 序列化值可通过DUMP获得；
- ttl为0表示不设置超时时间，否则设置超时时间（单位毫秒）；
- Redis》=5…0：支持ABSTTL修饰符，ttl表示Unix时间戳（毫秒）；
- IDLETIME seconds：设置反序列化的值的idletime，idletime可通过Object idletime key 查询；
- FREQ frequency：设置反序列化的值的FREQ，FREQ 可通过Object freq key 查询；
- key已存在：返回(error) BUSYKEY Target key name already exists.【或者使用REPLACE修饰符】；
- RESTORE将检查RDB版本信息以及数据校验和，不匹配将返回异常；
- RESTORE时间复杂度：O(1) O(N*M)
- O(1)：创建新key；
- N：组成value的数据结构的元素数量；
- M：组成value的数据结构的元素的平均大小；
- value是小字符串：O(1) O(1*M)且M较小，故近似看成O(1)；
- value是sorted set：复杂度是O(NMlog(N))，因为插入数据到sorted sets是O(log(N))；
-
【SORT】返回list、set、sorted list排序后的数据
- 默认按照数值由小到大排序，按照双精度浮点数进行比较；
- 逆序：DESC；
- 字母顺序排序：ALPHA，不使用此修饰符会异常；
- 正确设置!LC_COLLATE环境变量后，可使用lIMIT修饰符；
- 外部key排序：SORT user_id BY user_level_* DESC GET user_name_*；
- *实际是user_id（列表）中value的占位符；
- by对应key不存在时，将不会排序；
- GET返回排序结果对应的值；
- #将返回列表元素本身；
- STORE resultkey：保存排序结果到指定key；
-
【TYPE】查询key类型
- 返回类型：string, list, set, zset, hash and stream；
-
【UNLINK】将keys从keyspace中删除，后续将异步删除value
- 和DEL类似。删除key：DEL、UNLINK都是同步；删除value：DEL是同步，UNLINK是异步；
- 常用于删除大key（4.0.0之前可使用Pipeline批量删除value）；
-
【WAIT】阻塞客户端直到超时或之前的写命令被同步到指定数量的副本
- WAIT命令返回时，当前连接所有之前的写命令一定会被指定数量的副本接收；
- 如果WAIT命令是多事物的一部分，WAIT将不会阻塞而是尽快返回参数指定的副本数量；
- timeout为0意味着一直阻塞；
- 不论成功失败，WAIT都将返回处理的副本数量，客户端应检查返回结果是否大于等于预期；
- 【一致性】
- WAIT不保证強一致性；
- 在哨兵Sentinel或Redis Cluster的故障转移中，可以提高数据安全性；
- 【实现细节】
- 基于PSYNC（Redis主从同步）特性，副本会带上已处理过的偏移量，可应用于多种场景：
- 1、检测副本超时情况；2、连接断开后再同步；3、实现WAIT；
- WAIT场景中：当客户端执行写命令后，Redis会记录副本的偏移量。执行WAIT时，Redis会检测副本是否已经完成该操作或者已经执行更新的操作；
-
【OBJECT】调试key对应的value，常用于优化
- refcount或idletime子命令：返回数字；
- 返回指定key对应value被引用的次数；
- 场景：整数共享对象池节省内存；
- encoding子命令：返回value的底层结构；
- 返回key对应的value的底层结构；
- IDLETIME
- 返回key被闲置（未写未读）的时间（秒）；
- 当Redis内存策略是LRU或noeviction时可用；
- FREQ
- 返回key的对数访问频率计数器；
- 结合SCAN获取热key；
- key不存在：返回nil；
- OBJECT可以了解value的类型；
- 根据调试信息设置key的回收策略；
- refcount或idletime子命令：返回数字；
2.3、Redis其他Key命令详细对比分析
-
DEL、UNLINK、EXISTS、KEYS、DUMP详细对比分析：
-
MIGRATE、MOVE、PERSIST、RENAME、RENAMENX详细对比分析：
-
RESTORE、RANDOMKEY、TOUCH、TYPE、WAIT详细对比分析：
-
OBJECT、SORT详细对比分析：
2.4、Redis其他Key命令示例
2.4.1、unlink、del、exists、keys示例
127.0.0.1:6378> set key1 dyh
OK
127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> unlink key1
(integer) 1
127.0.0.1:6378> del key2
(integer) 1
127.0.0.1:6378> exists key1 key2
(integer) 0
127.0.0.1:6378> keys key*
1) "key3"
2) "keylist"
3) "key4"
4) "key"
127.0.0.1:6378> keys key?
1) "key3"
2) "key4"
127.0.0.1:6378> keys key[35]
1) "key3"
127.0.0.1:6378> keys key[^3]
1) "key4"
2.4.2、dump示例
127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> get key2
"@zxiaofan"
127.0.0.1:6378> dump key2
"\x00\t@zxiaofan\t\x00\xe8\xd2c%\x02\xc7]="
2.4.3、move示例
127.0.0.1:6378> set key1 hi
OK
127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> select 1
OK
127.0.0.1:6378[1]> del key1
(integer) 0
127.0.0.1:6378[1]> set key2 @zxiaofan-db1
OK
127.0.0.1:6378[1]> select 0
OK
127.0.0.1:6378> move key1 1
(integer) 1
127.0.0.1:6378> move key2 1
(integer) 0
127.0.0.1:6378> get key1
(nil)
127.0.0.1:6378> get key2
"@zxiaofan"
127.0.0.1:6378> select 1
OK
127.0.0.1:6378[1]> get key2
"@zxiaofan-db1"
2.4.4、rename、renamenx示例
127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> rename key2 key2019
OK
127.0.0.1:6378> rename key2 key2019
(error) ERR no such key
127.0.0.1:6378> set key1 hi
OK
127.0.0.1:6378> rename key2019 key1
OK
127.0.0.1:6378> get key1
"@zxiaofan"
127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> renamenx key2019 key1
(error) ERR no such key
127.0.0.1:6378> renamenx key2 key1
(integer) 0
127.0.0.1:6378> rename key2 key1
OK
2.4.5、type示例
127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> type key2
string
127.0.0.1:6378> set key1 1
OK
127.0.0.1:6378> type key1
string
127.0.0.1:6378> lpush listkey csdn github zxiaofan.com
(integer) 6
127.0.0.1:6378> type listkey
list
127.0.0.1:6378> hmset hashkey name zxiaofan blog csdn
OK
127.0.0.1:6378> type hashkey
hash
2.4.5、RANDOMKEY示例
127.0.0.1:6378> RANDOMKEY
"list3"
127.0.0.1:6378> RANDOMKEY
"num4"
127.0.0.1:6378> RANDOMKEY
"dyh"
127.0.0.1:6378> mget list3 num4 dyh
1) (nil)
2) "200"
3) "@zxiaofan"
127.0.0.1:6378>
3、总结
关于Redis的Key命令，你掌握了多少了呢？不清楚的赶紧往上翻翻。
- 过期时间支持哪几种；
- 如何查询指定key的过期时间；
- 如何移除指定key的过期时间；
- 如何判断Redis中是否存在某些key，若存在返回值是什么；
- 功能强大的KEYS命令通配符支持哪些；
- key可以重命名吗，重命名需要注意什么；
- SORT排序支持哪几种数据类型，各数据类型默认排序规则是怎样的；
- UNLINK和DEL的区别是什么；
- OBJECT命令都有哪些子命令，如何应用于调试分析；
Redis的Key相关命令到此结束了吗？路漫漫其修远兮…
- SCAN系列命令（SCAN / SSCAN / HSCAN /ZSCAN），如何高性能处理海量Redis数据；
- SORT实战中如何排序；
- Object实战中如何用于性能分析。
敬请关注后续《玩转Redis》系列文章。
祝君好运！
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将来的你一定会感激现在拼命的自己！
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