Redis、5种基本数据类型、3种高级数据类型

Redis

概念：Redis (REmote DIctionary Server) 是用 C 语言开发的一个开源的高性能键值对（key-value）数据库。

String类型

• 存储的数据：单个数据，最简单的数据存储类型，也是最常用的数据存储类型
• 存储数据的格式：一个存储空间保存一个数据
• 存储内容：通常使用字符串，如果字符串以整数的形式展示，可以作为数字操作使用

基本操作

命令	说明
set key value	添加/修改数据
get key	获取数据
del key	删除数据
mset key1 value1 key2 value2 …	添加/修改多个数据
mget key1 key2 …	获取多个数据
strlen key	获取数据字符长度
append key value	追加数据到原始数据后面

扩展操作

string在redis内部存储默认就是一个字符串，当遇到增减类操作incr，decr时会转成数值型进行计算。

redis所有的操作都是原子性的，采用单线程处理所有业务，命令是一个一个执行的，因此无需考虑并发 带来的数据影响。

注意：按数值进行操作的数据，如果原始数据不能转成数值，或超越了redis 数值上限范围，将报错。
9223372036854775807（java中long型数据最大值，Long.MAX_VALUE）

• 设置数值数据增加指定范围的值

incr key
incrby key increment
incrbyfloat key increment

• 设置数值数据减少指定范围的值

decr key
decrby key increment

• 设置数据具有指定的生命周期

setex key seconds value
psetex key milliseconds value

Hash 类型

• 新的存储需求：对一系列存储的数据进行编组，方便管理，典型应用存储对象信息

• 需要的存储结构：一个存储空间保存多个键值对数据

• hash类型：底层使用哈希表结构实现数据存储

基本操作

命令	说明
hset key field value	添加/修改数据
hget key field	获取指定字段数据
hgetall key	获取全部字段数据
hdel key field	删除字段数据
hmset key field1 value1 field2 value2 …	添加/修改多个数据
hmget key field1 field2 …	获取多个数据
hlen key	获取哈希表中字段的数量
hexists key field	获取哈希表中是否存在指定的字段

扩展操作

hash类型下的value只能存储字符串，不允许存储其他数据类型，不存在嵌套现象。如果数据未获取到，对应的值为（nil）。

hash 类型数据操作的注意事项每个 hash 可以存储 2^32 - 1 个键值对。

hash类型十分贴近对象的数据存储形式，并且可以灵活添加删除对象属性。但hash设计初衷不是为了存储大量对象而设计的，切记不可滥用，更不可以将hash作为对象列表使用。

hgetall 操作可以获取全部属性，如果内部field过多，遍历整体数据效率就很会低，有可能成为数据访问瓶颈。

• 获取哈希表中所有的字段名或字段值

hkeys key
hvals key

• 设置指定字段的数值数据增加指定范围的值

hincrby key field increment
hincrbyfloat key field increment

List 类型

• 数据存储需求：存储多个数据，并对数据进入存储空间的顺序进行区分
• 需要的存储结构：一个存储空间保存多个数据，且通过数据可以体现进入顺序
• list类型：保存多个数据，底层使用双向链表存储结构实现

基本操作

• 添加/修改数据

lpush key value1 [value2] ……
rpush key value1 [value2] ……

• 获取数据

lrange key start stop
lindex key index
llen key 

• 获取并移除数据

lpop key
rpop key

扩展操作

list中保存的数据都是string类型的，数据总容量是有限的，
最多2^32- 1 个元素 (4294967295)。

list具有索引的概念，但是操作数据时通常以队列的形式进行入队出队操作，或以栈的形式进行入栈出栈操作

获取全部数据操作结束索引设置为-1

list可以对数据进行分页操作，通常第一页的信息来自于list，第2页及更多的信息通过数据库的形式加载

• 规定时间内获取并移除数据

blpop key1 [key2] timeout
brpop key1 [key2] timeout
brpoplpush source destination timeout

• 移除指定数据

lrem key count value

Set 类型

• 新的存储需求：存储大量的数据，在查询方面提供更高的效率
• 需要的存储结构：能够保存大量的数据，高效的内部存储机制，便于查询
• set类型：与hash存储结构完全相同，仅存储键，不存储值（nil），并且值是不允许重复的

基本操作

命令	说明
sadd key member1 [member2]	添加数据
smembers key	获取全部数据
srem key member1 [member2]	删除数据
scard key	获取集合数据总量
sismember key member	判断集合中是否包含指定数据
srandmember key [count]	随机获取集合中指定数量的数据
spop key [count]	随机获取集合中的某个数据并将该数据移出集合

扩展操作

set 类型不允许数据重复，如果添加的数据在 set 中已经存在，将只保留一份

set 虽然与hash的存储结构相同，但是无法启用hash中存储值的空间

• 求两个集合的交、并、差集

sinter key1 [key2] 
sunion key1 [key2] 
sdiff key1 [key2]

• 求两个集合的交、并、差集并存储到指定集合中

sinterstore destination key1 [key2] 
sunionstore destination key1 [key2] 
sdiffstore destination key1 [key2] 

• 将指定数据从原始集合中移动到目标集合中

smove source destination member 

Sorted_set 类型

• 新的存储需求：数据排序有利于数据的有效展示，需要提供一种可以根据自身特征进行排序的方式
• 需要的存储结构：新的存储模型，可以保存可排序的数据
• sorted_set类型：在set的存储结构基础上添加可排序字段

基本操作

命令	说明
zadd key score1 member1 [score2 member2]	添加数据
zrange key start stop [WITHSCORES]	获取全部数据
zrevrange key start stop [WITHSCORES]	获取全部数据
zrem key member [member …]	删除数据

• 按条件获取数据

zrangebyscore key min max [WITHSCORES] [LIMIT]
zrevrangebyscore key max min [WITHSCORES]

• 按条件删除数据

zremrangebyrank key start stop
zremrangebyscore key min max

• 获取集合数据总量

zcard key
zcount key min max

• 集合交、并操作

zinterstore destination numkeys key [key ...]
zunionstore destination numkeys key [key ...]

扩展操作

score保存的数据存储空间是64位，如果是整数范围是-9007199254740992~9007199254740992

score保存的数据也可以是一个双精度的double值，基于双精度浮点数的特征，可能会丢失精度，使用时候要慎重

sorted_set 底层存储还是基于set结构的，因此数据不能重复，如果重复添加相同的数据，score值将被反复覆盖，保留最后一次修改的结果

• 获取数据对应的索引（排名）

zrank key member
zrevrank key member

• score值获取与修改

zscore key member
zincrby key increment member

Bitmaps类型

• 应用于数据统计业务

基础操作

• 获取指定key对应偏移量上的bit值

getbit key offset

• 设置指定key对应偏移量上的bit值，value只能是1或0

setbit key offset value

扩展操作

• 对指定key按位进行交、并、非、异或操作，并将结果保存到destKey中
• and：交
• or：并
• not：非
• xor：异或

bitop op destKey key1 [key2...]

• 统计指定key中1的数量

bitcount key [start end]

HyperLogLog类型

• 基数是数据集去重后元素个数
• HyperLogLog 是用来做基数统计的，运用了LogLog的算法

基本操作

• 添加数据

pfadd key element [element ...]

• 统计数据

pfcount key [key ...]

• 合并数据

pfmerge destkey sourcekey [sourcekey...]

GEO类型

• 应用于地理位置计算

基本操作

• 添加坐标点

geoadd key longitude latitude member [longitude latitude member ...]
georadius key longitude latitude radius m|km|ft|mi [withcoord] [withdist] [withhash] [count count]

• 获取坐标点

geopos key member [member ...]
georadiusbymember key member radius m|km|ft|mi [withcoord] [withdist] [withhash] [count count]

• 计算坐标点距离

geodist key member1 member2 [unit]

• 计算经纬度

geohash key member [member ...]