基础Redis-结构与命令

1.基础-Redis

a.Redis数据结构介绍

Redis是一个key-value的数据库，key一般是String类型，不过value的类型多种多样：

b.Redis通用命令

通用指令是部分数据类型的，都可以使用的指令，常见的有：

• KEYS：查看符合模板的所有key (不建议在生产环境设备上使用, Redis是单线程)
• 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(单位:秒)，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

通过help [command] 可以查看一个命令的具体用法，例如：

c.key的结构

思考：Redis没有类似MySQL中的Table的概念，该如何区分不同类型的key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，格式如下：

项目名:业务名:类型:id

例如我们的项目名称叫 dcyredis，有user和product两种不同类型的数据，可以这样定义key：

• user相关的key：dcyredis:user:1
• product相关的key：dcyredis: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：

KEY	VALUE
heima:user:1	{“id”:1, “name”: “Jack”, “age”: 21}
heima:product:1	{“id”:1, “name”: “小米11”, “price”: 4999}

d.String类型

String类型，也就是字符串类型，是Redis中最简单的存储类型。

其value是字符串，不过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

KEY	VALUE
msg	hello world
num	10
score	92.5

String的常见命令有：

• 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valueI
• NCR：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

e.Hash类型

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

String结构是将对象序列化为JSON字符串后存储，当需要修改对象某个字段时很不方便：

KEY	VALUE
dcyredis:user:1	{name:“Jack”, age:21}
dcyredis:user:2	{name:“Rose”, age:18}

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：

KEY	VALUE
	KEY	value
dcyredis:user:1	name	Jack
	age	21
dcyredis:user:2	name	Rose
	age	18

Hash的常见命令有：

• 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fieldHVALS：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

f.List类型

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：

• 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，例如：朋友圈点赞列表，评论列表等

List的常见命令有：

• 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(阻塞)，而不是直接返回nil

如何利用List结构模拟一个栈?

• 入口(LPUSH)和出口(LPOP)在同一边

如何利用List结构模拟一个队列?

• 入口(LPUSH/RPUSH)和出口(RPOP/LPOP)在不同边

如何利用List结构模拟一个阻塞队列?

• 入口(LPUSH/RPUSH)和出口(RPOP/LPOP)在不同边
• 出队时采用BLPOP或BRPOP

g.Set类型

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

Set的常见命令有：

• 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

案例：Set命令的练习

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 SADD zs lisi wangwu zhaoliu
• 李四的好友有：王五、麻子、二狗 SADD lisi wangwu mazi ergou

利用Set的命令实现下列功能：

• 计算张三的好友有几人 SCARD zs
• 计算张三和李四有哪些共同好友 SINTER zs lisi
• 查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友 SDIFF zs lisi
• 查询张三和李四的好友总共有哪些人 SUNION zs lisi
• 判断李四是否是张三的好友 SISMEMBER zs lisi
• 判断张三是否是李四的好友 SISMEMBER lisi zs
• 将李四从张三的好友列表中移除 SREM zs lisi

h.SortedSet类型

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。

SortedSet的常见命令有：

• 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

注意：所有的排名默认都是升序，如果要降序则在命令的Z后面添加REV即可

案例：SortedSet命令练习

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

ZADD stus 85 Jack 89 Lucy 82 Rose 95 Tom 78 Jerry 92 Amy 76 Miles

并实现下列功能：

• 删除Tom同学 ZREM stus Tom
• 获取Amy同学的分数 ZSCORE stus Amy
• 获取Rose同学的排名 ZREVRANK stus Rose
• 查询80分以下有几个学生 ZCOUNT stus 0 80
• 给Amy同学加2分 ZINCRBY stus 2 Amy
• 查出成绩前3名的同学 ZREVRANGE stus 0 2
• 查出成绩80分以下的所有同学 ZRANGEBYSCORE stus 0 80