【Redis篇】数据结构与指令
此篇仅为个人初期学习笔记，如有错误请xdm指正
在了解了Redis之后，必然会去探索如何使用它，每种语言都会有自己的语法规范，下面要我们一起学习Redis的数据结构与通用语法及其指令
目录
- 一、Redis数据结构介绍
- 二、Redis通用指令
- 三、String类型
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- 简介
- 四、Hash类型
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- 简介
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- 常用命令
- 五、List类型
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- **简介**
- **常用命令**
- **应用**
- 六、Set类型
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- **简介**
- **常用命令**
- **practise：**
- 七、SortedSet类型
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- **简介**
- **常用命令**
- **练习：**
一、Redis数据结构介绍
Redis是key-value数据库，键一般是String类型，但是值可以是多种类型
二、Redis通用指令
通用指令是全部数据类型都可以使用的指令，常见的有：
- KEYS：查看符合模板的所有键（效率太低，不建议使用）
- DEL：删除一个指定键的键值对
- EXISTS：判断key是否存在
- EXPIRE：给一个键值对设置有效期，有效期到期该键值对就会失效
- TTL：查看一个键的剩余有效期
通过**help [command]**可以查看一个命令的具体用法，举例如下：
三、String类型
简介
String类型，也即字符串类型，是Redis中最简单的存储类型。
其Value是字符串，有三类：
- String：普通字符串
- int：整数类型，可以做自增、自减操作
- float：浮点数类型，可以自增、自减操作
不管是哪种类型，底层使用的都是字符数组来存储，只是不同的类型使用不同的编码方式。字符串类型的最大空间不得超过512mb.
常见指令：
- SET：添加或者修改（key存在就修改，不存在就添加）一个字符串类型的键值对。
- GET：获取指定键所对应String类型的值
- 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类型的值
- INCR：然整数自增1
- INCRBY：让一个整型的key自增指定的长度，eg:incrby num 2：让num所对应的值自增2
- INCRBYFLOAT：让一个浮点型的key自增指定的长度
- SETNX：添加一个String类型的键值对，前提：如果不存在就添加，存在就不添加。
- SETEX：添加一个String类型的键值对，并指定有效时间
特殊场景
Redis没有MySQL的Table概念，那如何存储同名不同意的key呢？
- 例如：需要存储用户、商品信息到Redis中，有一个用户id是1，有一个商品id也是1
Redis是通过一种key的结构来解决这个问题的
key的结构（多个单词形成层级结构，不同层用冒号隔开）：
项目名：业务名：类型：id
这个格式不是固定的，可以根据业务需求进行增删
例如，我们的项目名叫做xbxbc，有user和product俩种不同类型的数据，可以这样定义key：
- xbxbc：user：1
- xbxbc：product：1
如果value是对象类型，可以将它转成json字符串然后再存储
四、Hash类型
简介
Hash类型，也叫做散列，其值的存储是无序的，类似于Java中的HahMap结构
String类型，将对象转成JSON对象然后存储，需要修改某个字段时，非常麻烦
Hash类型完美解决了这个问题，它将对象每个属性拆分存储，可以针对特定字段进行CRUD
常用命令
- HSET key field value：添加或修改hash类型key的filed值
- HGET key field：获取hash类型key所对应的filed值
- HMSET：批量添加多个hash类型key的filed值
- HMGET：批量获取多个hash类型key的多个filed值
- HGETALL：获取一个hash类型key的所有filed和value
- HKEYS：获取一个hash类型的key中所有filed
- HVALS：获取指定hash类型的key所对应的所有的value
- HINCRBY：指定一个hash类型的key的字段自增指定长度
- HSETNX：首先判断一个hash类型的key的filed是否存在，如果不存在就添加，存在就不添加
五、List类型
简介
类比Java中的LinkedList类型，Redis中的List类似可以看作一个双向链表。支持正向和反向索引。
特性：
- 有序
- 元素可重复
- 插入和删除快（只需要修改节点的属性值）
- 查询速度一般（无论正向还是方向，都需要从头到尾遍历）
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。
常用命令
- LPUSH key element…：往列表左侧添加一个或多个元素
- LPOP key：从列表左侧获取一个元素，并从列表中删除，没有元素返回nil
- RPUSH key element…：往列表右侧添加一个或多个元素
- RPOP key：从列表右侧获取一个元素，并从列表中删除，没有元素返回nil
- LRANGE key star end：从左侧起，返回指定索引范围的值（0基的）
- BLPOP和BRPOP：与LPOP和RPOP类型，只不过是在没有元素的时候不会直接返回nil，而是等待指定时间
应用
分析：以下问题只需要抓住一个关键点，那就是数据进去和出去的方向是否一致，因为只有俩个方向
- 如何利用list结构模拟一个栈？
- 入口和出口相同
- 有俩种实现方式：左添加左获取；有添加有获取
- 如何利用list结构模拟一个队列？
- 入口和出口不同
- 有俩种实现方式：左添加右获取；右添加左获取。
- 如何利用list结构模拟一个阻塞队列？
- 在2的队列的基础上，添加一个有效时间
六、Set类型
简介
类比Java的HashSet，可以把Set看作是一个value为null的HashMap。因为也是hash表，也具备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（属于集合A，但不属于集合B）等功能
常用命令
- SADD key member…：向set中提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集合中元素的个数
- SISMEMBER key member：判断一个元素是否存在于set集合中
- SMEMBERS：获取set中的所有元素
- SDIFF key1 key2：去key1和key2的差集
- SINTER key1 key2：去key1和key2的交集
- SUNION key1 key2：去key1和key2的并集
practise：
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人
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
# 创建set集合存储数据
SADD zs lisi wanwu zhaoliu
SADD ls wanwu mazi ergou
#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 ls
#查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友
SDIFF zs ls
#查询张三和李四的好友总共有哪些人
SUNION zs ls
#判断李四是否是张三的好友
SISMEMBER ls zs
#判断张三是否是李四的好友
SISMEMBER za ls
#将李四从张三的好友列表中移除
SREM zs ls
七、SortedSet类型
简介
Redis的SortedSet是一个可排序的set集合，于Java中的TreeSet有些类型，但底层数据结构却差别较大。SortedSet中的每一个元素都带有一个score属性，可以基于score属性对元素进行排序，底层的实现是一个跳表（SkipList）加hash表。
SortedSet具备的特性：
- 可排序
- 元素不可重复
- 查询速度快
因为SortedSet的可排序功能，经常被用来实现排行榜这样的功能
常用命令
- ZADD key score member：添加或者修改一个或多个元素到SortedSet中
- ZREM key member：删除SortedSet中的一个指定元素
- ZSCORE key member：获取SortedSet中指定元素的score值
- ZRANK key member：获取SortedSet中指定元素的排名
- ZCARD key：获取SortedSet中元素个数
- ZCOUNT key min max：统计元素的score只区间[min,max]的值的个数
- ZINCRBY key increment member：让SortedSet中指定元素自增指定长度
- ZRANGE key min max：按照score排序后，获取指定排名范围的元素
- ZRANGEBYSCORE key min max：按照score排序后，获取score在指定范围的元素
- ZDIFF、ZINTER、ZUNION：求差集、交集、并集
**注意：**所有的排名默认都是升序，如果要降序就在命令的Z后面添加REX即可
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
•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
#将班级的学生得分存入Redis的SortedSet中
ZADD scores 85 Jack 89 Lucy 82 Rose 95 Tom 78 Jerry 92 Amy 76 Miles
删除Tom同学
ZREM scores Tom
#获取Amy同学的分数
ZSCORE scores Amy
#获取Rose同学的排名
ZRANK scores Rose
#查询80分以下有几个学生
ZCOUNT scoures 0 80
#给Amy同学加2分
ZINCRBY scores 2 Amy
#查出成绩前3名的同学
ZRANGE scores 0 2
#查出成绩80分以下的所有同学
ZRANGEBYSCORE scores 0 80