redis学习笔记-五大数据类型

Redis是单线程+多路IO复用技术

多路复用是指使用一个线程来检查多个文件描述符号（Socket）的就绪状态，比如调用select和poll函数，传入多个文件描述符，如果有多个描述符就绪，则返回，否则阻塞直到超时。得到就绪状态后进行真正的操作可以在同一个线程里执行，也可以启动线程执行（比如使用线程池）

目录

redis中常用的五大数据类型：

redis中的键（key）：

redis 字符串（String）：

redis 列表（List）：

redis 集合（Set）：

redis 哈希（Hash）：

Redis 有序集合Zset（sorted set）：

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redis中常用的五大数据类型：

• Redis字符串（String）
• Redis列表（List）
• Redis集合（Set）
• Redis哈希（Hash）
• Redis有序集合（Zset）

redis中的键（key）：

keys *  查看当前库中的所有key（匹配：keys*1）

exists key  判断某个key是否存在

type key 查看你的key是什么类型

del key 删除指定的key数据

unlink key  根据value选择非阻塞删除，仅将key从keyspace元数据中删除，真正的删除会在后续异步操作

expired key 10  10秒钟：为给定的key设置过期时间

 ttl key 查看还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期

select  命令切换数据库

dbsize 查看当前数据库的key的数量

flushdb 清空数据库

flushall 通杀数据库

redis 字符串（String）：

简介：

String是redis最基本的类型，一个key对应一个value

String类型是二进制安全的，意味着redis的string可以包含任何数据，比如jpg图片或者序列化的对象

String类型是redis最基本的数据类型，一个redis中字符串value最多可以是512M

常用命令：

set   添加键值对（如果key已经存在，则覆盖原value）

get   查询对应键值

append   将给定的追加到原值的末尾（（Integer）返回总的长度）

strlen   获取值的长度

setnx   只有在key不存在时  设置key的值（与set不同，setnx不能进行覆盖）

incr   将key中储存的数字值增1，只能对数字值操作，如果为空，新增值为1

decr   将key中存储的数字值减1

incrby/decrby <步长> 将key中存储的数字值增减，自定义步长

mset   同时设置一个或多个key-value对

mget   同时获取一个或多个value

msetnx    同时设置一个或多个key-value对，当且仅当所有给定的key都不存在-原子性，有一个失败则全部失败

getrange <起始位置> <结束位置>  获得值的范围，类似java中的substring

setrange <起始位置>   用value覆写key中存储的字符串值，从<起始位置>开始（索引0开始）

setex <过期时间>   设置键值的同时，设置键过期的时间，单位为秒

getset   设置新值的同时获得旧值   

原子性（原子操作）：

所谓的原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作

这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何context switch（切换到另一个线程）

（1）在单线程中，能够在单条指令中完成的操作都可以认为是“原子操作”，因为中断只能发生于指令之间

（2）在多线程中，不能被其他进程（线程）打断的操作就叫原子操作。Redis单命令的原子性主要得益于Redis的单线程

数据结构：

String的数据结构为简单动态字符串（Simple Dynamic String，SDS），是可以修改的字符串，内部结构实现类似于Java的Arraylist，采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配

实际的字符串分配空间一般要高于字符串实际长度，当字符串长度小于1M时，扩容都是加倍现有的空间，如果超过1M，扩容时一次只会扩多1M的空间，要注意的是字符串的最大长度为512M

redis 列表（List）：

简介：

单键多值

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）

它的底层实际是个双向链表，对两端的操作性很高，通过索引下标的操作中间的节点性能会较差

常用命令：

lpush/rpush 从左边/右边插入一个或多个值

lpop/rpop   从左边/右边弹出一个值

rpoplpush   从列表右边弹出一个值，插到列表左边

lrange   按照索引下标获取元素（从左到右）  

lindex 按照索引下标获取元素（从左到右）

llen   获取长度

linsert before 在的后面插入插入值

lrem   从左边删除n个value（从左到右）

lset   将列表key下标为index的值改为value

数据结构：

List的数据结构为快速链表quicklist

首先在列表元素较少的情况下会使用一块连续的内存存储，这个结构是ziplist，即是压缩列表，它将所有的元素紧挨着一起存储，分配的是一块连续的内存。

当数据量比较多的时候才会改为quicklist

因为普通的链表需要的附加指针空间太大，会比较浪费空间：比如这个列表中只是int类型的数据，结构上还需要两个额外的指针prev和next

Redis将链表和ziplist结合起来组成quicklist，也就是将多个ziplist使用双向指针串起来使用，这样既满足了快速的插入删除功能，又不会出现太大的空间冗余

redis 集合（Set）：

简介：

Redis set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能，特殊之处在于set是可以自动排重的，当你需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据是，set是一个很好的选择，并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口，这个也是list所不能提供的

redis 的 set是String类型的无序集合，它底层其实是一个value为null的hash表，所以添加，删除，查找的复杂度都是O（1）

常用命令：

sadd   将一个或多个member元素添加到集合key中，已经存在的member元素将被忽略

smember   取出该集合的所有值

sismember   判断集合是否为含有该值，有1，没有0

scard   返回该集合的元素个数

srem ...  删除集合中的某个元素

spop   随机从该集合中弹出一个值

srandmember   随机从该集合中取出n个值，不会从集合中删除

smove   把集合中一个值从一个集合移动到另一个集合

sinter 返回两个集合的交集元素

sunion   返回两个集合的并集元素

sdiff   返回两个集合的差集元素          

数据结构：

 Set数据结构是dict字典，字典是用哈希表实现的

Java中的HashSet内部实现使用的是HashMap，只不过所有的value都指向同一个对象。Redis的set结构也是一样，它的内部也是使用hash结构，所有的value都指向同一个内部值

redis 哈希（Hash）：

简介：

Redis hash是一个键值对集合

redis hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象，类似于Java中的Map

常用命令：

hset   给的集合中的键赋值

hget   从集合中取出value

hmset ...  批量设置hash的值

hexists   查看哈希表的中，给定域是否存在

hkeys   列出该hash集合的所有field

hvals   列出该hash集合的所有value

 数据结构：

Hash类型对应的数据结构是两种：ziplist（压缩列表），hashtable（哈希表）。当field-value长度较短且个数较少时，使用ziplist，否则使用hashtable

Redis 有序集合Zset（sorted set）：

简介：

Redis有序集合zset与普通集合set非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合

不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个评分（score），这个评分（score）被用来按照最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的，但评分是可以重复的

因为元素是有序的，所以你也可以很快地根据评分（score）或者次序（position）来获取一个范围的元素

访问有序集合的中间元素也是非常快的，因此你可以使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表

常用命令：

zadd   将一个或者多个member元素及其score值加入到有序集key当中

zrange [WITHSCORE]  返回有序集key中，下标在之间的元素。带withscore，可以让分数一起和值返回到结果集

zrangebyscore key min max [WITHSCORE] [limit offset count]  返回有序集key中，所有的score值介于min和max之间（包括等于min或max）的成员，有序集成员按score值递增（从小到大）次序排列

zrevrangebyscore by max min [WITHSCORE] [limit offset count]   同上，改为从大到小排序  

zincrby   为元素的score加上增量

zrem   删除该集合下，指定值的元素

zcount   统计该集合，分数区间内的元素个数

zrank   返回该值在集合中的排名，从0开始 

数据结构：

SortedSet（zset）是Redis提供的一个非常特殊的数据结构，一方面它类似于java的数据结构Map，可以给每一个元素value赋予一个权重score，另外一方面他又类似于TreeSet，内部的元素会按照权重score进行排序，可以得到每个元素的名次，还可以通过score的范围来获取元素 

zset底层使用了两个数据结构

（1）hash，hash的作用就是关联元素value和权重score，保障元素value的唯一性，可以通过value找到相应的score值

（2）跳跃表，跳跃表的目的在于给元素value排序，根据score的范围获取元素列表