1 什么是Redis的五大数据类型
redis的存储时 key-value形式的,这里的五大类型指的是 value的五种数据类型
2 相关命令
1 如何对键进行一些操作
2 String类型的value值如何进行操作
3 List 类型的value如何进行操作
4 Set类型的value如何进行操作
5 Hash类型的value如何进行操作
6 Zset类型的value如何进行操作
3redis常见数据类型操作命令的帮助文档
http://www.redis.cn/commands.html
语法 | 功能 |
---|---|
keys * | 查看当前库所有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 | 非阻塞删除,仅将keys从keyspace元数据中删除,真正的删除会在后续异步操作 |
expire 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 | 清空当前库 |
flushall | 清空全部库 |
1 String是Redis最基本的类型,你可以理解成与Memcached一模一样的类型,一个key对应一个value。
2 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。
3 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
语法 | 解释 |
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set |
添加键值对 |
NX:当数据库中key不存在时,可以将key-value添加数据库 | |
XX:当数据库中key存在时,可以将key-value添加数据库,与NX参数互斥 | |
EX:key的超时秒数 | |
PX:key的超时毫秒数,与EX互斥 | |
get |
查询对应键值 |
append |
将给定的 |
strlen |
获得值的长度 |
setnx |
只有在 key 不存在时 设置 key 的值 |
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 中储存的数字值减1,只能对数字值操作,如果为空,新增值为-1 |
incrby / decrby |
将 key 中储存的数字值增减。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 key 都不存在。有一个失败则都失败(原子性) |
getrange |
获得值的范围,类似java中的substring,前包,后包 |
setrange |
用 |
setex |
设置键值的同时,设置过期时间,单位秒。 |
getset |
以新换旧,设置了新值同时获得旧值。 |
redis指令运行的原子性
问题 JAVA中的 i++ 是否具有原子性
int i =10;
for (int j =1;j<-100;j++){
i++;
}
String的数据结构为简单动态字符串(Simple Dynamic String,缩写SDS)。是可以修改的字符串,内部结构实现上类似于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.
如图中所示,内部为当前字符串实际分配的空间capacity一般要高于实际字符串长度len。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,扩容时一次只会多扩1M的空间。需要注意的是字符串最大长度为512M。
单键多值, 一个键下的value是一个List.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,对两端的操作性能很高,通过索引下标的操作中间的节点性能会较差。
语法 | 功能 |
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lpush/rpush |
从左边/右边插入一个或多个值。 |
lpop/rpop |
从左边/右边吐出一个值。值在键在,值光键亡。 |
rpoplpush |
从 |
lrange |
按照索引下标获得元素(从左到右) |
lrange mylist 0 -1 | 0左边第一个,-1右边第一个,(0-1表示获取所有) |
lindex |
按照索引下标获得元素(从左到右) |
llen |
获得列表长度 |
linsert |
在 |
linsert |
在 |
lrem |
从左边删除n个value(从左到右) |
lset |
将列表key下标为index的值替换成value |
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,也即是压缩列表。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成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。比如这个列表里存的只是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结合起来组成了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性能,又不会出现太大的空间冗余。
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时,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)。一个算法,随着数据的增加,执行时间的长短,如果是O(1),数据增加,查找数据的时间不变
语法 | 功能 |
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sadd |
将一个或多个 member 元素加入到集合 key 中,已经存在的 member 元素将被忽略 |
smembers |
取出该集合的所有值。 |
sismember |
判断集合 |
scard |
返回该集合的元素个数。 |
srem |
删除集合中的某个元素。 |
spop |
随机从该集合中吐出一个值 |
spop |
随机从该集合中吐出N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(key1中的,不包含key2中的) |
Set数据结构是dict字典,字典是用哈希表实现的。Java中HashSet的内部实现使用的是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,它的内部也使用hash结构,所有的value都指向同一个内部值。
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Java里面的Map
方式1 单key+序列化 .问题:每次修改用户的某个属性需要,先反序列化改好后再序列化回去。开销较大。
方式2 多key-value .问题:用户ID数据冗余
方式3 单key + 多(field+value)
通过 key(用户ID) + field(属性标签) 就可以操作对应属性数据了,既不需要重复存储数据,也不会带来序列化和并发修改控制的问题
语法 | 功能 |
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hset |
给 |
hget |
从 |
hmset |
批量设置hash的值 |
hexists |
查看哈希表 key 中,给定域 field 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 |
hincrby |
为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 1 -1 |
hsetnx |
将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ,当且仅当域 field 不存在 . |
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)被用来按照从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,但是评分可以是重复了 。因为元素是有序的, 所以你也可以很快的根据评分(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,因此你能够使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表。
语法 | 功能 |
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zadd |
将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中。 |
zrange |
升序返回有序集 key 中,下标在 |
zrevrange |
降序返回有序集 key 中,下标在 |
zrangebyscore |
返回有序集 key 中,所有 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 |
同上,改为从大到小排列。 |
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。 |
案例:如何利用zset实现一个文章访问量的排行榜?
SortedSet(zset)是Redis提供的一个非常特别的数据结构,一方面它等价于Java的数据结构Map
zset底层使用了两个数据结构
1、简介
有序集合在生活中比较常见,例如根据成绩对学生排名,根据得分对玩家排名等。对于有序集合的底层实现,可以用数组、平衡树、链表等。数组不便元素的插入、删除;平衡树或红黑树虽然效率高但结构复杂;链表查询需要遍历所有效率低。Redis采用的是跳跃表。跳跃表效率堪比红黑树,实现远比红黑树简单。
2、实例
对比有序链表和跳跃表,从链表中查询出51
(1) 有序链表
要查找值为51的元素,需要从第一个元素开始依次查找、比较才能找到。共需要6次比较。
(2) 跳跃表
从第2层开始,1节点比51节点小,向后比较。
21节点比51节点小,继续向后比较,后面就是NULL了,所以从21节点向下到第1层
在第1层,41节点比51节点小,继续向后,61节点比51节点大,所以从41向下
在第0层,51节点为要查找的节点,节点被找到,共查找4次。
从此可以看出跳跃表比有序链表效率要高
Redis 发布订阅 (pub/sub) 是一种消息通信模式:发送者 (pub) 发送消息,订阅者 (sub) 接收消息。Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。
1 客户端可以订阅频道,如下图
2 当给这个频道发布消息后,消息就会发送给订阅的客户端
打开一个客户端,订阅channel1
SUBSCRIBE channel1
打开另一个客户端 ,给channel1发布消息
publish channel1 hello
回到第一个客户端,查看订阅信息
注:发布的消息没有持久化,如果在订阅的客户端收不到hello,只能收到订阅后发布的消息