后端开发必须要懂的Redis,Redis的数据结构

认识Redis与Redis的数据结构

本文作为Redis的通识教程,旨在让大家对Redis有一个概念性和整体性的认识,并且可以快速上手,为深入Redis打下基础。

文章概要:

Redis的介绍

Redis与其他数据库的对比

Redis与其他缓存实现对比

Redis的数据结构类型

Redis命令操作几种数据类型

Spring Data Redis操作几种数据类型

ZSET(有序集合)保证顺序

SET(集合)随机获取元素

Redis的介绍

Redis是一种非关系型数据库(non-relational database, 简称nosql)。

Redis是一个远程内存数据库,Redis客户端可以通过TCP协议请求服务端。

Redis性能强劲,且支持持久化和复制,可以方便地存储和读取海量数据。

那么Redis到底有多快? Redis 自带了一个叫 redis-benchmark 的工具来模拟 N 个客户端同时发出 M 个请求,你可以使用 redis-benchmark -h 来查看参数。

下面测试了100万次SET和GET操作的性能:

$ redis-benchmark -n 1000000 -t set,get -P 16 –q

SET: 198098.27 requests per second

GET: 351988.72 requests per second

Redis与其他数据库的对比

如果仅仅局限于一处,容易“只见树木,不见森林”,或者“手里那个锤子,看什么都像钉子”。

因此,我们首先与市场上常用的数据库系统做下横向对比,这样你可以更直观地感受Redis的特点。

Redis与其他缓存实现对比

同时Redis作为常用的缓存实现,我们也比较一下常用的缓存实现的优缺点。

Redis的数据类型

Redis 5 带来了新的流数据类型(Stream data type),在这之前,Redis可以存储键(key)与5种不同数据结构类型之间的映射,这5种数据结构类型分别为STRING(字符串)、LIST(列表)、SET(集合)、HASH(散列)和ZSET(有序集合)。

分享更多关于 Linux后端开发网络底层原理知识学习提升 ,完善技术栈,内容知识点包括Linux,Nginx,ZeroMQ,MySQL,Redis,线程池,MongoDB,ZK,Linux内核,CDN,P2P,epoll,Docker,TCP/IP,协程,DPDK等等。学习视频点击:C/C++Linux后台服务器开发高级架构师学习视频

Redis 5种数据类型概览

Redis命令操作5种数据类型

STRING命令

字符串操作

对于字符串,Redis支持最基础的SET GET 和 DEL操作。也支持很多复杂的操作,下面简要介绍一下。

下面简单演示一下Command操作字符串:

127.0.0.1:6379> GET key-string

(nil)

127.0.0.1:6379> SET key-str "my string value"

OK

127.0.0.1:6379> GET key-str

"my string value"

127.0.0.1:6379> DEL key-str

(integer) 1

127.0.0.1:6379> GET key-str

(nil)

127.0.0.1:6379>

SETEX与SETNX

SETEX与SETNX在做分布式锁的时候很有用。

举个 SETEX 应用的例子:

在实现分布式session时,当用户登录时设置指定的过期时间。每当用户请求一个接口,就重新设置一下过期时间。当在指定的时间内未调用任何接口时,分布式session就失效了。

数字操作

对于数字,支持如下操作:

下面简单演示一下Command:

127.0.0.1:6379> SET key-num 0

OK

127.0.0.1:6379> INCR key-num

(integer) 1

127.0.0.1:6379> GET key-num

"1"

127.0.0.1:6379> INCR key-num

(integer) 2

127.0.0.1:6379> GET key-num

"2"

127.0.0.1:6379> INCR key-num

(integer) 3

127.0.0.1:6379> GET key-num

"3"

127.0.0.1:6379> INCRBY key-num 100

(integer) 103

127.0.0.1:6379> GET key-num

"103"

127.0.0.1:6379> INCRBY key-num 100

(integer) 203

127.0.0.1:6379> DECR key-num

(integer) 202

127.0.0.1:6379> DECRBY key-num 100

(integer) 102

127.0.0.1:6379> DECRBY key-num 100

(integer) 2

127.0.0.1:6379> DECRBY key-num 100

(integer) -98

批量操作

127.0.0.1:6379> MSET a 1 b 2 c 3

OK

127.0.0.1:6379> MGET a b c

1) "1"

2) "2"

3) "3"

127.0.0.1:6379> MSETNX a 1 b 2 c 3

(integer) 0

127.0.0.1:6379> MSETNX a 1 b 2 d 4

(integer) 0

127.0.0.1:6379> MSETNX d 4 e 5

(integer) 1

127.0.0.1:6379>

BIT操作

LIST命令

127.0.0.1:6379> LPUSH list1 1

(integer) 1

127.0.0.1:6379> RPOP list1

"1"

127.0.0.1:6379> RPOP list1

(nil)

127.0.0.1:6379> BRPOP list1 10

(nil)

(10.10s)

127.0.0.1:6379>

127.0.0.1:6379> LPUSH list1 1 2 3 4 5

(integer) 5

127.0.0.1:6379> LSET list1 4 50

OK

127.0.0.1:6379> LSET list1 5 50

(error) ERR index out of range

其中BLPOP BRPOP BRPOPLPUSH 是阻塞式的,通常用在消息队列中。

分享更多关于 Linux后端开发网络底层原理知识学习提升,完善技术栈,内容知识点包括Linux,Nginx,ZeroMQ,MySQL,Redis,线程池,MongoDB,ZK,Linux内核,CDN,P2P,epoll,Docker,TCP/IP,协程,DPDK等等。学习视频点击:C/C++Linux后台服务器开发高级架构师学习视频

SET命令

Redis 的 Set 是 String 类型的无序集合。集合成员是唯一的,这就意味着集合中不能出现重复的数据。

Redis 中集合是通过哈希表实现的,所以添加,删除,查找的复杂度都是 O(1)。

Redis限制了每个key只能存储512M数据,集合中最大的成员数为 232 - 1 (4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。

127.0.0.1:6379> SADD set1 a b c d e

(integer) 5

127.0.0.1:6379> SCARD set

(integer) 0

127.0.0.1:6379> SCARD set1

(integer) 5

127.0.0.1:6379> SISMEMBER set1 f

(integer) 0

127.0.0.1:6379> SISMEMBER set1 e

(integer) 1

127.0.0.1:6379> SMEMBERS set1

1) "d"

2) "c"

3) "a"

4) "b"

5) "e"

127.0.0.1:6379> SPOP set1

"d"

127.0.0.1:6379> SPOP set1

"a"

127.0.0.1:6379> SMOVE set1 set2 b

(integer) 1

127.0.0.1:6379> SMOVE set1 set2 c

(integer) 1

127.0.0.1:6379> SMEMBERS set2

1) "b"

2) "c"

SPOP由于其随机性,可以作为抽奖程序等业务场景下的基础实现。

HASH命令

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

127.0.0.1:6379> HSET User001 name "Tom"

(integer) 1

127.0.0.1:6379> HSET User001 birthday "1990-01-20"

(integer) 1

127.0.0.1:6379> HSET User001 gender "Man"

(integer) 1

127.0.0.1:6379> HKEYS User001

1) "name"

2) "birthday"

3) "gender"

127.0.0.1:6379> HGETALL User001

1) "name"

2) "Tom"

3) "birthday"

4) "1990-01-20"

5) "gender"

6) "Man"

ZSET命令

有序集合和散列一样,都用于存储键值对。有序集合的键被称为成员(member),每个成员都是各不相同的;而有序集合的值则被称为分值(score),分值必须为浮点数。

127.0.0.1:6379> ZADD Users 1 zhangsan 2 lisi 3 wangwu 4 maliu

(integer) 4

127.0.0.1:6379> ZCARD Users

(integer) 4

127.0.0.1:6379> ZRANK Users maliu

(integer) 3

127.0.0.1:6379> ZSCAN Users 0

1) "0"

2) 1) "zhangsan"

  2) "1"

  3) "lisi"

  4) "2"

  5) "wangwu"

  6) "3"

  7) "maliu"

  8) "4"

127.0.0.1:6379>

总结

本文带大家认识了Redis,并通过横向对比的方式让大家对Redis的特性和功能有了整体性的了解,然后我们依次介绍了Redis的5种基本数据结构,以及操作它的命令。作为Redis的入门教程,本文旨在让大家对Redis有一个概念性和整体性的认识,为深入Redis打下基础。

你可能感兴趣的:(后端开发必须要懂的Redis,Redis的数据结构)