【Redis】Redis5.x支持的6中数据类型

目录

1. 字符串（Strings）

2. 列表（Lists）

3. 集合（Sets）

4. 哈希（Hashes）

5. 有序集合（Sorted sets）

6. 流（Streams）

Streams 基础知识

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Reids是一种基于内存的数据库，并且提供一定的持久化功能，他是一种键值对数据库（key-value），使用key作为索引找到当前缓存的数据，并且返回给程序调用者。当前redis支持6中数据类型，他们分别是 String(字符串)、List(本质是双向链表)、set(无序不重复的集合)、hash(哈希结构)、有序结构(zset) 和 流(Streams) 。使用redis编程要熟悉这6中数据类型。

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1. 字符串（Strings）

字符串是一种最基本的Redis值类型。Redis字符串是二进制安全的，这意味着一个Redis字符串能包含任意类型的数据，例如： 一张JPEG格式的图片或者一个序列化的Ruby对象。

一个字符串类型的值最多能存储512M字节的内容。

你可以用Redis字符串做许多有趣的事，例如你可以：

• 利用INCR命令簇（INCR, DECR, INCRBY）来把字符串当作原子计数器使用。
• 使用APPEND命令在字符串后添加内容。
• 将字符串作为GETRANGE 和 SETRANGE的随机访问向量。
• 在小空间里编码大量数据，或者使用 GETBIT 和 SETBIT创建一个Redis支持的Bloom过滤器。

2. 列表（Lists）

Redis列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。 你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。

LPUSH 命令插入一个新元素到列表头部，而RPUSH命令 插入一个新元素到列表的尾部。当 对一个空key执行其中某个命令时，将会创建一个新表。 类似的，如果一个操作要清空列表，那么key会从对应的key空间删除。这是个非常便利的语义， 因为如果使用一个不存在的key作为参数，所有的列表命令都会像在对一个空表操作一样。

一些列表操作及其结果：

LPUSH mylist a   # now the list is "a"
LPUSH mylist b   # now the list is "b","a"
RPUSH mylist c   # now the list is "b","a","c" (RPUSH was used this time)

一个列表最多可以包含2^32 - 1个元素（4294967295，每个表超过40亿个元素）。

从时间复杂度的角度来看，Redis列表主要的特性就是支持时间常数的 插入和靠近头尾部元素的删除，即使是需要插入上百万的条目。 访问列表两端的元素是非常快的，但如果你试着访问一个非常大 的列表的中间元素仍然是十分慢的，因为那是一个时间复杂度为 O(N) 的操作。

你可以用Redis列表做许多有趣的事，例如你可以：

• 在社交网络中建立一个时间线模型，使用LPUSH去添加新的元素到用户时间线中，使用LRANGE去检索一些最近插入的条目。
• 你可以同时使用LPUSH和LTRIM去创建一个永远不会超过指定元素数目的列表并同时记住最后的N个元素。
• 列表可以用来当作消息传递的基元（primitive），例如，众所周知的用来创建后台任务的Resque Ruby库。
• 你可以使用列表做更多事，这个数据类型支持许多命令，包括像BLPOP这样的阻塞命令。请查看所有可用的列表操作命令获取更多的信息。

3. 集合（Sets）

Redis集合是一个无序的字符串合集。你可以以O(1) 的时间复杂度（无论集合中有多少元素时间复杂度都为常量）完成 添加，删除以及测试元素是否存在的操作。

Redis集合有着不允许相同成员存在的优秀特性。向集合中多次添加同一元素，在集合中最终只会存在一个此元素。实际上这就意味着，在添加元素前，你并不需要事先进行检验此元素是否已经存在的操作。

一个Redis列表十分有趣的事是，它们支持一些服务端的命令从现有的集合出发去进行集合运算。 所以你可以在很短的时间内完成合并（union）,求交(intersection), 找出不同元素的操作。

一个集合最多可以包含2^32-1个元素（4294967295，每个集合超过40亿个元素）。

你可以用Redis集合做很多有趣的事，例如你可以：

• 用集合跟踪一个独特的事。想要知道所有访问某个博客文章的独立IP？只要每次都用SADD来处理一个页面访问。那么你可以肯定重复的IP是不会插入的。
• Redis集合能很好的表示关系。你可以创建一个tagging系统，然后用集合来代表单个tag。接下来你可以用SADD命令把所有拥有tag的对象的所有ID添加进集合，这样来表示这个特定的tag。如果你想要同时有3个不同tag的所有对象的所有ID，那么你需要使用SINTER.
• 使用SPOP或者SRANDMEMBER命令随机地获取元素。

4. 哈希（Hashes）

Redis Hashes是字符串字段和字符串值之间的映射，所以它们是完美的表示对象（eg:一个有名，姓，年龄等属性的用户）的数据类型。

@cli
HMSET user:1000 username antirez password P1pp0 age 34
HGETALL user:1000
HSET user:1000 password 12345
HGETALL user:1000

一个拥有少量（100个左右）字段的hash需要 很少的空间来存储，所有你可以在一个小型的 Redis实例中存储上百万的对象。

尽管Hashes主要用来表示对象，但它们也能够存储许多元素，所以你也可以用Hashes来完成许多其他的任务。

一个hash最多可以包含232-1 个key-value键值对（超过40亿）。

5. 有序集合（Sorted sets）

Redis有序集合和Redis集合类似，是不包含 相同字符串的合集。它们的差别是，每个有序集合 的成员都关联着一个评分，这个评分用于把有序集 合中的成员按最低分到最高分排列。

使用有序集合，你可以非常快地（O(log(N))）完成添加，删除和更新元素的操作。 因为元素是在插入时就排好序的，所以很快地通过评分(score)或者 位次(position)获得一个范围的元素。 访问有序集合的中间元素同样也是非常快的，因此你可以使用有序集合作为一个没用重复成员的智能列表。 在这个列表中， 你可以轻易地访问任何你需要的东西: 有序的元素，快速的存在性测试，快速访问集合中间元素！

简而言之，使用有序集合你可以很好地完成 很多在其他数据库中难以实现的任务。

使用有序集合你可以：

• 在一个巨型在线游戏中建立一个排行榜，每当有新的记录产生时，使用ZADD 来更新它。你可以用ZRANGE轻松地获取排名靠前的用户， 你也可以提供一个用户名，然后用ZRANK获取他在排行榜中的名次。 同时使用ZRANK和ZRANGE你可以获得与指定用户有相同分数的用户名单。 所有这些操作都非常迅速。
• 有序集合通常用来索引存储在Redis中的数据。 例如：如果你有很多的hash来表示用户，那么你可以使用一个有序集合，这个集合的年龄字段用来当作评分，用户ID当作值。用ZRANGEBYSCORE可以简单快速地检索到给定年龄段的所有用户。
• 有序集合或许是最高级的Redis数据类型，所以花些时间查看完整的有序集合（Sorted sets）命令列表去探索你能用Redis干些什么吧！

6. 流（Streams）

流Stream是Redis 5.0版本引入的一个新的数据类型，它以更抽象的方式模拟日志数据结构，但日志仍然是完整的：就像一个日志文件，通常实现为以只附加模式打开的文件，Redis流主要是一个仅附加数据结构。至少从概念上来讲，因为Redis流是一种在内存表示的抽象数据类型，他们实现了更加强大的操作，以此来克服日志文件本身的限制。

Stream是Redis的数据类型中最复杂的，尽管数据类型本身非常简单，它实现了额外的非强制性的特性：提供了一组允许消费者以阻塞的方式等待生产者向Stream中发送的新消息，此外还有一个名为消费者组的概念。

消费者组最早是由名为Kafka（TM）的流行消息系统引入的。Redis用完全不同的术语重新实现了一个相似的概念，但目标是相同的：允许一组客户端相互配合来消费同一个Stream的不同部分的消息。

Streams 基础知识

为了理解Redis Stream是什么以及如何使用他们，我们将忽略所有的高级特性，从用于操纵和访问它的命令方面来专注于数据结构本身。这基本上是大多数其他Redis数据类型共有的部分，比如Lists，Sets，Sorted Sets等等。然而，需要注意的是Lists还有一个可选的更加复杂的阻塞API，由BLPOP等相似的命令导出。所以从这方面来说，Streams跟Lists并没有太大的不同，只是附加的API更复杂、更强大。

 

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参考文章：

http://www.redis.cn/topics/data-types.html

http://www.redis.cn/topics/streams-intro.html