【Redis】1、学习 Redis 的五大基本数据类型【String、Hash、List、Set、SortedSet】
目录
- 一、NoSQL 和 SQL 区别
- 二、认识 Redis
- 三、Redis 的数据结构介绍
- 四、Redis 通用命令
- 五、String 类型
- 六、key 的格式
- 七、Hash（散列）类型
- 八、List 类型
- 九、Set 类型
- 十、SortedSet 类型（可排序）
一、NoSQL 和 SQL 区别
二、认识 Redis
Redis 诞生于2009年，全称是 Remote Dictionary Server，远程字典服务器，是一个基于 内存的键值型 NoSQL 数据库
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
三、Redis 的数据结构介绍
Redis 是一种 key-value 类型的数据库
key 一般是 String 类型
value 的类型多种多样（如下图所示）
Redis 命令官网： https://redis.io/commands
四、Redis 通用命令
通用命令是不分数据类型的，各种数据类型都可以使用的命令
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（过期时间）有效期到期时该 key 会被自动删除
TTL：查看一个 key 的剩余有效时间
- -1：永不过期
- -2：已经过期
可通过
help [command]命令查看某个命令的具体用法
五、String 类型
String 类型（字符串类型）是 Redis 中最简单的存储类型
value 是字符串
根据字符串的格式不同，可分为 3 类（String、int、float）
① String：普通字符串
② int：整数类型（可做自增、自减操作）
③ float：浮点类型（可做自增、自减操作）
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
常见命令有：
SET：添加或修改（如果键值对已存在的话）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 自增指定步长 incrby num 2 【让 num 值自增 2】
INCRBYFLOAT：让一个浮点类型的数字自增指定步长
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【添加】
SETEX：添加一个 String 类型的键值对，并且指定有效期
六、key 的格式
Redis 的 key 允许用多个单词形成层级结构
多个单词之间用【:】分隔
该格式并非固定，可根据自己的需求删除或添加词条
例如项目名称叫【crm】，有 user 和 product 两种不同类型的数据。则可以如下所示定义 key：
① user 相关的 key：crm:user:1
② product 相关的 key：crm: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：
七、Hash（散列）类型
Hash 类型（也叫散列）
value 是一个无序字典 【类似 Java 中的 HashMap】
Hash 类型可以将对象中的每个字段独立存储，可针对单个字段做增删改查
Hash 的常见命令有：
HSET key field value：添加或修改 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（field）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
八、List 类型
Redis 中的 List 类型与 Java 中的 LinkedList 类似
可看做是一个双向链表结构（既可以支持正向检索和反向检索）
特点：
- 有序
- 元素可以重复
- 插入和删除快
- 查询速度一般
常用来存储有序数据（如：朋友圈点赞列表，评论列表）
LPUSH key element ...：向列表左侧插入一个或多个元素
LPOP key count：移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回 nil（count：取的个数）
RPUSH key element ... ：向列表右侧插入一个或多个元素
RPOP key count：移除并返回列表右侧的第一个元素（count：取的个数）
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（区别：当没有元素时，会等待指定时间，而不是直接返回 nil）
❓ 如何利用 List 结构模拟一个栈?
入口和出口在同一边【后进先出】
❓ 如何利用 List 结构模拟一个队列?
入口和出口在不同边【先进先出】
❓如何利用 List 结构模拟一个阻塞队列?
① 入口和出口在不同边
② 出队时采用 BLPOP 或 BRPOP
九、Set 类型
Redis 的 Set 结构与 Java 中的 HashSet 类似，可看做是一个 value 为 null 的 HashMap
因为也是一个 Hash 表，所以具备与 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
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 key：获取 set 中的所有元素
SINTER key1 key2 ...：求 key1 与 key2 的交集（key1 和 key2 都有的元素）
SDIFF key1 key2 ...：求 key1 与 key2 的差集
SUNION key1 key2 ...：求 key1 和 key2 的并集
将下列数据用 Redis 的 Set 集合来存储：
张三的好友有：李四、王五、赵六
李四的好友有：王五、麻子、二狗
利用 Set 的命令实现下列功能：
计算张三的好友有几个
计算张三和李四有哪些共同好友
查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友
查询张三和李四的好友总共有哪些人
判断李四是否是张三的好友
判断张三是否是李四的好友
将李四从张三的好友列表中移除
十、SortedSet 类型（可排序）
☃️ 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
☃️ 底层实现是跳表（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功能
ZADD key score member：添加一个或多个元素（若已存在，则更新其 score 值）
ZREM key member：删除指定元素
ZSCORE key member : 获取指定元素的 score 值
ZRANK key member：获取指定元素的排名
ZCARD key：获取 key 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
注意：所有排名默认是升序，如果要降序则在命令的【Z】后面添加 REV
将班级的下列学生得分存入 Redis 的 SortedSet 中：
Jack 85, Lucy 89, Rose 82, Tom 95, Jerry 78, Amy 92, Miles 76
并实现下列功能：
❓ 删除 Tom 同学
❓ 获取 Amy 同学的分数
❓ 获取 Rose 同学的排名
❓ 查询 80 分以下有几个学生
❓ 给 Amy 同学加2分
❓ 查出成绩前 3 名的同学
❓ 查出成绩 80 分以下的所有同学