Redis的简介与数据结构

什么是NoSQL？

Redis是什么？

定义

特征

Redis的数据结构

数据类型

通用命令

KEYS

DEL

EXISTS

EXPIRE 与 TTL

String类型

Key的结构

Hash类型

List类型

Set类型

SortedSet类型 

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什么是NoSQL？

NoSQL就是Not only SQL

Redis是什么？

定义

Redis诞⽣于2009年全称是Remote Dictionary Server，远程词典服务器，是⼀个基于内存的键值型NoSQL数据库。

特征

• 键值（key-value）型，value⽀持多种不同数据结构，功能丰富
• 单线程，每个命令具备原⼦性
• 低延迟，速度快（基于内存、IO多路复⽤、良好的编码）。
• 支持数据持久化
• 支持主从集群、分片集群
• 支持多语言客户端

Redis的数据结构

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

大致是5大基本类型，3大特殊类型。

Redis为了方便我们学习，将操作不同数据类型的命令也做了分组

Redis官网命令手册

例如：我们可以筛选只看关于String类型的命令

我们也可以在命令窗口查看命令

help @String

通用命令

指的是是部分数据类型的，都可以使用的指令，常见的有 ：

• keys：查看符合模板的所有key，不建议在生产环境设备中使用（模糊匹配速度慢，并且Redis是单线程，可以导致其长时间的阻塞）
• del：删除一个指定的key
• exists：判断key是否存在
• expire：给一个key设置有效期，有效期到时，该key会被自动删除
• ttl：查看一个key剩余的有效期

在redis中我们可以先预存几个数据

KEYS

使用keys，有模糊匹配的功能，“ * ”代表0个 or 多个字符；“ ? ”代表一个字符

keys name*

keys name?

显然使用 “ ? ” 匹配，没有匹配到name33 

 

查询所有键 

keys *

DEL

代表删除key值为name1的值

del name1

EXISTS

判断key是否存在

EXPIRE 与 TTL

设置name33的删除时间为10s，ttl表示查看name33的过期时间

注意：TTL值为-1表示永久有效，值为-2代表该键不存在，为其他正数代表过期的秒数。

String类型

简介

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，根据格式不同大致分成3类：

• string：普通字符串
• int：整数类型，可以自增、自减
• float：浮点类型，可以自增、自减

不过不管是什么格式，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512MB。

常用命令

批量存取 

自增（减） 、指定步长自增（减）

自减的话将数值改为负数即可！ 

使用incrby命令指定每次自增的步长为 5 

setnx：如果不存在这个key就新增，否则不做任何操作！！！

setex：相当于 set 与 expire 组合命令。在赋值的时候，设置有效期。

Key的结构

问：在Redis中没有MySQL中的表的概念，那么如果有一个用户ID和一个商品ID，它们都叫ID怎么区分、处理它们？？？

我们可以打开图形界面客户端，显然，我们使用 “ : ” 隔开时redis自然而然就生成了层级结构

Hash类型

简介

Hash类型，也叫散列，其value的是一个无序字典，类似于Java中的HashMap结构。

String结构是将对象序列化为JSON字符串存储，当我们要修改某一个对象的某个字段时就会很不方便。

需要整个删除，然后整个插入。

Hash结构可以将对象中的每个字段独立存储，可以针对 

常用命令

hset 与 hget 

我们可以看看它的图形化界面：

hmset 与 hmget

hmset Harmony:user:4 name lcx age 18 sex man

hgetall

获取所有的key-value

hkeys 与 hvals

获取所有key，获取所有value

hincrby 与  hsetnx

hincrby：自增长，定义步长为5

hsetnx：添加之前加判断，如果添加的key的值不存在就添加，否则添加失败

注：在Harmony:user:3中没有sex所以可以添加成功，Harmony:user:4中有sex所以添加失败

List类型

简介

Redis中的List与Java中的LinkedList类似。可以看作一个双向链表结构，既可以支持正向检索，也可以支持反向检索。

特征与LinkedList类似：

• 有序
• 元素可以重复
• 插入和删除快
• 查询速度一般

常用命令

lpush 与 rpush 

先从左边依次插入1 2 3，再重右边依次插入1 2 3

lpush users 1 2 3
rpush users 1 2 3 

依照双向链表的特性，应该不难理解！ 

lpop 与 rpop 

依照上面的图来看，从左数，还是从右数第一个都是3，故此操作将会删除最左、最右的第一个元素——‘3’。

lrange

返回下标为 0 ~ 3 的所有元素

注：请不要想当然，没有 rrange

blpop 与 brpop

在这里b代表阻塞的意思，即如果没有要删除的数据不会直接返回nil，而是会在设定的时间内阻塞一下，如果在该时间段内有了待删除的元素，则就直接删除；反之当时间片到了，就返回nil。

例如：

 我们使用 blpop 命令删除users2，但是我们之前没有创建该List！由于使用了 "b" ,所以该命令将会阻塞100s。

我们新开一个客户端，创建一个List名为user2.

此时我们再度查看之前的，显然blpop运行结束！并打印出了阻塞时间！

Set类型

简介

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

常用命令

单个集合的基本操作如下所示：

 

使用sadd命令创建集合，并插入元素a b c ；使用smembers命令查看该集合中的所有元素 ；使用srem删除集合中的指定元素a ； 使用scard查看集合中元素的个数 ； 使用sismember查看集合是否存在该元素。

多个集合的基本操作如下所示：

首先我们格式化一下set01与set02集合

set01：a b c

set02：b c d

使用inter查看交集；使用sdiff 查看差集（set01有，set02没有）；使用sunion查看并集 

SortedSet类型 

简介

Redis的SortedSet是一个可排序的set集合，与Java中的TreeSet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。

•  可排序
• 元素不重复
• 查询快

由于SortedSet的特性，所以我们常常使用它来做排行版这样的需求。

常用命令

zadd 

zadd students 85 Jack 90 Tom 100 allop 55 mzc 90 lcx 45 wsd

可以批量添加数据，SortedSet内部会根据我们提供的score的值大小进行排序，下图是我们图形界面的展示结果。

 

zrem

例如：删除 Tom

zrem students Tom

zscore

例如：获取Jack的score值

zrank（正序） 与 zrevrank（倒序） 

例如：我们对wsd进行排名

 

查询结果如下，显然该序号是从0开始计数的，查询结果如下所示：

zcard 与 zcount

 

使用zcard统计students键的值的个数 

使用zcount统计students键的值在 80 ~ 100 之间的个数。

zincrby

例如：给Jack加10分

zincrby students 10 Jack

zrange

例如：查询sorce前三的同学

我们可以得到分数为前三的人 

 

zrangebyscore 

例如：查询90分以上的同学