【redis笔记】redis基础数据类型及其命令

Nosql与redis简介

redis是一种NoSql,是一种非关系型数据库，以K-V的方式存储数据，不依赖于业务逻辑，不支持ACID，不遵循SQL标准，性能上远超关系型数据库，适用于高并发的场景及海量数据读写，对数据具有高扩展性。常见的NoSql数据库有：

• memcache 数据都在内存中，不支持持久化，支持简单的kv模式，类型比较单一，一般作为缓存数据库辅助持久化数据库。
• redis 数据都在内存中，支持持久化，持久化主要用来做备份恢复，除了k-v模式，还支持多种数据类型，如string,set,hash,zset等，一般也是用作缓存数据库辅助持久化数据库。
• mongoDb 高性能、开源、模式自由的文档型数据库，数据都存在内存中，如果内存不足，保存到硬盘，虽然也是kv模式，但对value提供了丰富的查询功能。支持二进制数据及大型对象，可以根据数据的特点替代RDBMS，成为独立数据库，或者配合RDBMS，存储特定数据。

redis常识

• redis默认端口号6379，默认16个数据库，默认使用0号库
• 可以使用select + dbid来切换数据库，如select 8
• 所有库的密码都一样
• dbsize命令可以查看当前数据库中key的数量
• flushdb用于清空当前数据库
• flushall清空所有数据库

redis底层是单线程+IO多路复用

redis key操作

• keys * 查看当前库中有哪些库
• set key value 设置key 的value值
• exists key 判断key是否存在，返回int 1或0
• type key 查看key的类型(string/hash/zset等)
• del key 删除key
• unlink key 删除key，非阻塞删除，执行命令时返回，真正删除在后续操作
• expire key 30 设置key的过期时间为30秒（时间以秒为单位）
• ttl key 查看key还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已经过期了
• select + db_index 切换数据库
• dbsize 查看有多少个key

redis 数据类型

string 类型

二进制安全类型，可以包含任何数据，\n，'\0’等，是redis中最基本的数据类型，redis中一个string类型value最大可以有512MB
string 类型支持的操作有下面这些内容：
set k1 zxcvbn 设置k1值zxcvbn，多次set同一个key会进行覆盖
get k1 获得k1的值
append k1 a 在库k1对应的值尾部添加a，成功后返回value总长度
strlen k1 获得k1对应值的长度
setnx k1 v1 当库k1不存在时设置值，存在时不覆盖返回0
incr k2 当值为数字类型时，可以给k2所对应的值进行+1
decr k2 当值为数字类型时，可以给k2所对应的值进行-1
incrby k2 10 给k2所对应的值加上自定义步长10
decrby k2 10 减10
incr的操作是原子的
mset k1 v1 k2 v2 …同时设置多个键值对
mget k1 k2 … 同时获得多个键值对
msetnx k1 v1 k2 v2 … 也是同时设置多个值，如果其中有一个以上key存在，会失败，所有key不存在时才会成功，是一个原子性的操作
getrange k1 start_pos end_pos 获取k1指定起始和终点位置的下标，如假如k1值为myredis，getrange k1 1 2 返回yr，是一个左右都闭合的区间，下标从0开始。
setrange k1 pos abc 将abc插入到k1对应的值中，从值的第pos个位置开始，如set k1 2 abc，会返回myrabcedis
setex key expire_time value 设置key的值为value并且过期时间为expiretime
getset key value 获取key的值并用新的value替换原值

redis string 底层数据结构

string类型是一种简单字符串，会进行动态扩容，会提前预分配空间以减少内存分配，字符串的实际分配空间一般都会高于实际字符串的长度，当字符串长度小于1M时，会加倍扩容，大于1M时，扩容只会多扩1M的内存。

redis list类型

redis list是单键多值的一种数据结构，一个key可以对应一整个列表的值，列表是双向列表，是插入有序的，可以选择头插或尾插（左右插值），双端操作性能较高，列表中部操作性能较差

list类型常用命令

lpush/rpush k1 v1 v2 v3 往k1中坐插/右插入一个或多个值
lrange k1 start end 获取k1中start 到end下标对应的值内容（从左到右），如果是坐插，那么会获得v3，v2，v1,rpush则会获得v1,v2,v3
lrange k1 start -1表示获取start之后所有的值
lpop/rpop k1 从左边或右边取出来一个值，如果值全取出来了，key也就不存在了
rpoplpush k1 k2 从k1的链表右边取一个值插入到k2的左边
index key index 根据索引下标取到对应元素
len key 获取列表长度
linsert k1 before/after value new_value 往k1所对应链表中value值前面/后面插入new_value值
lrem key n value 从左边开始删除n个value
lset key index value 将key链表下标index的值替换成value

list底层数据结构

redis底层实现为quicklist，在元素较少时，会使用一块连续的内存，使用ziplist，它把所有元素紧挨着一起存储，数据量较多时才使用quicklist，元素多的时候是将多个压缩链表用链表串起来，做到了快速的插入删除和减少空间冗余。

redis set类型

redis的set是自动去重的，并且是无序的，是一个无序的string集合。底层是一个value为null的hash表，添加、删除、查找的复杂度为O(1)。

set常用命令

sadd k1 v1 v2 v3往集合k1中插入v1,v2v3，如果是重复的value将被忽略。
smembers k1 取出k1集合中所有元素
sismember k1 v1 判断v1是否在库k1集合中，在返回1，不在返回0
scard k1 查看k1集合中元素个数
srem k1 v1 v2 … 删除集合中的元素v1,v2，返回删除的个数
spop k1 随机从集合k1中吐出一个值
srandmember k1 n 随机从集合k1中去除n个值，不会删除值
smove source dest value 把集合source中的value移动到dest集合
sinter k1 k2 取两个集合的交集
sunion k1 k2 取两个集合的并集
sdiff k1 k2 取两个集合的差集，实际上也可以sdiff k1 k2 k3，但是按顺序来做diff的，返回的是在k1中，不在k2(及k3）中的元素，如果没有返回空

set底层数据结构

底层实现是用hash表做的字典。

redis hash类型

redishash 是一个键值对集合。这个hash表是一个string类型的field和value映射表。适用于存储对象。

hash常用命令

hset key field value 给集合key 中插入一个以field为key，value为值的对象
hget key field 从集合key中获取field对应的值
hmset key field1 v1 field2 v2 … 一次批量设置hash值
hexists key field 查看key集合中，field是否存在
hkeys key 列出key集合所有的field
hvals key 列出key集合所有field对应的值
hincrby key field n 给集合key的filed所对应的值加上n
hsetnx key field value 给集合key添加一对kv对，当且仅当不存在field

redis有序集合zset

zset也是一个没有重复元素的字符串集合，集合每个元素包含了一个分值，根据分值进行排序，元素的key不能重复，但分值是可以有相等的分值存在

zset常用命令

zadd k1 score1 value1 score2 value2 … 往集合中添加元素
zrange k1 start end 取出下标start到end的元素，不包含score，如果想要连score一起取出来，在后面添加withscores
zrangebyscore k1 minmax [withscores] [limit offset count] 取出由我们限定的最小到最大范围之间的元素
zrevrangescore k1 max min [withscores] [limit offset count] 按max到min的顺序，取出在其之间的元素
zincrby k1 50 member 给指定member成员的score加上50
zcount k1 200 300 统计k1集合中200 - 300的score之间有多少个元素
zrem k1 value 删除k1集合中给定值的元素
zrank k1 value 查看指定value的排序位置，下标都是从0开始

zset底层实现

（1）使用hash关联了元素及其score，元素名称作为field，元素score作为值；
（2）使用跳表给元素value排序，根据score范围获取元素列表