Redis常见的对象类型介绍与浅析
前提提要
- 本博文Redis使用版本为redis-6.2.6
- 虚拟机： VMware Workstation 16 pro
- Linux系统版本：
CentOS 7.6
资料推荐：- Redis 教程
- 官方网站
- 《Redis设计与实现》
Redis有多种数据结构，不过常用的就是五种：String, Hash,List,Set, SortedSet等等，
本博文只浅浅介绍这五种常见的数据结构，而且，并没有涉及到底层逻辑的说明
文章目录
- 前提提要
- 一，Redis数据类型的介绍
- 二，Redis的通用命令
- 三，五种常见的数据类型
-
- 1. String
- 2.Hash
- 3. List
- 4. Set
- 5. SortedSet
- 四，总结✍
一，Redis数据类型的介绍
Redis是一款基于键值对（key - value）f的NoSQL数据库，它的值支持多种数据结构：字符串(strings)、哈希(hashes)、列表(lists)、集合(sets)、有序集合(sorted sets)。
对于Redis中，我们key一般是String类型的，不过value的形式多种多样，对value的不同区分，对应了我们redis中不同的数据结构。
一般由一下8种数据类型，但是本博文只是介绍前面五种最基本的数据类型。
和我们所理解的常规类型一样，对于不同的类型，就由不同的操作方法。而对于redis中，不同的类型就会有一些不同的操作命令。
对于Redis命令的使用，一直是初学者的头疼之处。所以，redis对所有的命令按操作不同的数据类型分组。在官网的 https://redis.io/commands中，有详细的介绍。
而对于我命令端redis-cli来操作的方式也可以通过命令HELP [分组名]来进行查看当前分组下的所有命令。
对于Redis命令的使用，只需要知道在哪里可以查到就行，无需死记硬背。
下面，我来进行一一介绍。
二，Redis的通用命令
为了使文章划分更具合理性，我划分出一节，说明Redis中的通用指令，通用指令是部分数据类型的，都可以使用的指令，可以按照上述方法进行查看。
常见的有：
| 命令 | 说明 |
|---|---|
| KEYS | 查看符合模板的所有key |
| 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，有效期到期时该key会被自动删除 |
| TTL | 查看一个KEY的剩余有效期 |
可以通过help [command] 可以查看一个命令的具体用法:
下面开始介绍五种常见的数据类型，及其常见命令。
三，五种常见的数据类型
1. String
String类型，也就是我们经常遇到的字符串类型，是Redis中最简单的存储类型。按照上面所说，区分redis中数据类型主要依据就是value的类型不同。所以，对于string类型，其value就是字符串类型。
但是，根据字符串的格式不同，又可以分为3类：
- string：普通字符串
- int：整数类型，可以做自增、自减操作
- float：浮点类型，可以做自增、自减操作
不过，不管是哪种格式，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512m.
其key-value的形式，如下图所示：
对于String类型，常见的命令有：
| 命令 | 说明 |
|---|---|
| SET | 添加或者修改已经存在的一个String类型的键值对 |
| GET | 根据key获取String类型的value |
| MSET | 批量添加多个String类型的键值对 |
| MGET | 根据多个key获取多个String类型的value |
| INCR | 让一个整型的key自增1 |
| INCRBY | :让一个整型的key自增并指定步长，例如：incrby num 2 让num值自增2 |
| INCRBYFLOAT | 让一个浮点类型的数字自增并指定步长 |
| SETNX | 添加一个String类型的键值对，前提是这个key不存在，否则不执行 |
| SETEX | 添加一个String类型的键值对，并且指定有效期 |
❓❓❓Redis没有类似MySQL中的Table的概念，我们该如何区分不同类型的key呢？或者说，我们是如何在redis中存储这种数据，但是有能够进行区分的呢？
例如，需要存储用户、商品信息到redis，有一个用户id是1，有一个商品id恰好也是1
Redis的key允许有多个单词形成层级结构，多个单词之间用’:'隔开，实际开发也是这样做的，格式如下：
这个格式并非固定，也可以根据自己的需求来删除或添加词条。例如我们的项目名称叫 fangshaolei,有user和product两种不同类型的数据，我们可以这样定义key：
user相关的key：fangshaolei:user:1product相关的key：fangshaolei:product:1
如果Value是一个Java对象，例如一个User对象，则可以将对象序列化为JSON字符串后存储：
2.Hash
在介绍了上述String的数据类型，我们知道如果要存放一个对象，可以使用转成JSON的形式，然后在存入到对应的value中。但是，这样就会带来一个问题，如果我们要修改当前已经存到redis的对象。我们的操作是，
先进行取，将JSON串转成对象，然后对当前对象属性进行修改，最后在转成JSON串存入。
当需要修改对象某个字段的时候，非常的不方便：如下：
而对于Hash类型，也叫散列，其value是一个无序字典，类似于Java中的HashMap结构。
Hash结构可以将对象中的每个字段独立存储，可以针对单个字段做CRUD：
字段存储的形式将会变成如下：
Hash的常见命令有：
| 命令 | 说明 |
|---|---|
| HSET key field value | 添加或者修改hash类型key的field的值 |
| HGET key field | 获取一个hash类型key的field的值 |
| HMSET | 批量添加多个hash类型key的field的值 |
| HMGET | 批量获取多个hash类型key的field的值 |
| HGETALL | 获取一个hash类型的key中的所有的field和value |
| HKEYS | 获取一个hash类型的key中的所有的field |
| HVALS | 获取一个hash类型的key中的所有的value |
| HINCRBY | 让一个hash类型key的字段值自增并指定步长 |
| HSETNX | 添加一个hash类型的key的field值，前提是这个field不存在，否则不执行 |
3. List
List列表，和我们平常理解的List列表是一样的。Redis中的List类型与Java中的LinkedList类似，可以看做是一个双向链表结构。既可以支持正向检索和也可以支持反向检索。
特征也与LinkedList类似，对于redis中的List有以下特性：
- 有序
- 元素可以重复
- 插入和删除快
- 查询速度一般
常用来存储一个有序数据.同时，这些特性也就决定了他的功能，例如：朋友圈点赞列表，评论列表等。
List常见的命令有：
| 命令 | 解释 |
|---|---|
| LPUSH key element … | 向列表左侧插入一个或多个元素 |
| LPOP key | 移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回nil |
| RPUSH key element … | 向列表右侧插入一个或多个元素 |
| RPOP key | 移除并返回列表右侧的第一个元素 |
| LRANGE key star end | 返回一段角标范围内的所有元素 |
| BLPOP和BRPOP | 与LPOP和RPOP类似，只不过在没有元素时等待指定时间，而不是直接返回nil |
对于LPUSH或者是RPUSH的操作，都是一样的逻辑。我们在使用这些命令的时候，可以参照下面这个图来构思。 |
|
 |
4. Set
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
常见的命令如下：
| 命令 | 解释 |
|---|---|
| SADD key member … | 向set中添加一个或多个元素 |
| SREM key member … | 移除set中的指定元素 |
| SCARD key | 返回set中元素的个数 |
| SISMEMBER key member | 判断一个元素是否存在于set中 |
| SMEMBERS | 获取set中的所有元素 |
| SINTER key1 key2 … | 求key1与key2的交集 |
| SDIFF key1 key2 … | 求key1与key2的差集 |
| SUNION key1 key2 … | 求key1和key2的并集 |
| 最后三种是操作两个集合的命令，而对于后面两种命令，如下图所示的效果。 | |
 |
5. SortedSet
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。TreeSet底层是使用红黑树来进行实现的，对于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。
SortedSet具备下列特性：
- 可排序
- 元素不重复
- 查询速度快
因为SortedSet的可排序特性，经常被用来实现排行榜这样的功能。
Zset常见的命令：
| 命令 | 解释 |
|---|---|
| ZADD key score member | 添加一个或多个元素到sorted set ，如果已经存在则更新其score值 |
| ZREM key member | 删除sorted set中的一个指定元素 |
| ZSCORE key member | 获取sorted set中的指定元素的score值 |
| ZRANK key member | 获取sorted set 中的指定元素的排名 |
| ZCARD key | 获取sorted set中的元素个数 |
| ZCOUNT key min max | 统计score值在给定范围内的所有元素的个数 |
| ZINCRBY key increment member | 让sorted set中的指定元素自增，步长为指定的increment值 |
| ZRANGE key min max | 按照score排序后，获取指定排名范围内的元素 |
| ZRANGEBYSCORE key min max | 按照score排序后，获取指定score范围内的元素 |
| ZDIFF、ZINTER、ZUNION | 求差集、交集、并集 |
但是，由于上面命令的所有操作都是基于分数从低到高的顺序来默认排序的，如果要降序则在命令的Z后面添加REV即可。
如
ZREVRANGE key min max 按照score排序后(降序)，获取指定排名范围内的元素
四，总结✍
在本博文中，只是浅浅的介绍了Redis的五种数据类型。但是，对于Redis，五种数据类型，并且其上的各种操作底层原理才是Redis的奥妙所在。
文章还有许多不足之处，欢迎指正。
参考博文：
菜鸟教程
Redis的五种数据结构
https://redis.io/commands#generic
https://blog.csdn.net/gao_yu_long/article/details/78873908