redis-Key

一.key

默认 16 个数据库,类似数组下标从 0 开始,初始默认使用 0 号库

dbsize 查看当前数据库的 key 的数量

flushdb 清空当前库

flushall 通杀全部库

keys * 获取当前库中的所有key

select 0 选择第一个库

move key 1 将当前的数据库 key 移动到某个数据库,目标库有,则不能移动

randomkey 从当前数据库中随机返回

type key 类型

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del key 删除 key

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exists key 判断是否存在 key

expire key 10 为给定的key设置过期时间 单位是秒

pexpire key 1000 给定的key设置过期时间 单位:毫秒

persist key 删除key的过期时间

ttl key 查看还有多少秒过期,-1 表示永不过期,-2 表示已过期

二. 常见的数据类型

string类型

1简介

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。

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。

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

2常用命令

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

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设值取值

setex <过期时间>#设置键值的同时,设置过期时间,单位秒。

# set key val EX 80

# setex key 80 val

setnx key value 不存在就插入(not exists)

# set key val NX

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-- 取值:

get 查询对应键值

示例:get 1111

getset 以新换旧,设置了新值同时获得旧值。

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mset key1 key2 批量设置key

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 如果有一个存在就会不成功。

注意:有一个失败则都失败

mget key1 key2 批量获取

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setrange <起始位置index> #从 index 开始替换 value

getrange <起始位置><结束位置>

getrange name 0 -1 #字符串分段 0 -1 是全部 0 -2 ==n-1

append #将给定的 追加到原值的末尾

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strlen #获得值的长度

递增递减

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

示例:incr age

decr

将 key 中储存的数字值减1

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只能对数字值操作,如果为空,新增值为-1

incrby / decrby <步长>将 key 中储存的数字值增减。自定义步长。

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原子性操作

所谓 原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作;
这种操作一旦开始,就一直运行到结束,中间不会有任何 context switch (切换到另一个线程)。
(1)在单线程中, 能够在单条指令中完成的操作都可以认为是"原子操作",因为中断只能发生于指令之间。
(2)在多线程中,不能被其它进程(线程)打断的操作就叫原子操作。
Redis单命令的原子性主要得益于Redis的单线程。

 

3数据结构

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.

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 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(2倍),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。

当字符串的内存小于1M的时候扩容的内存是当前内存的2倍

如果超过1M的时候,每次扩容都只扩容1M

list类型

1简介

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。redis-Key_第12张图片

2常用命令 

lpush/rpush .... 从左边/右边插入一个或多个值。

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lpop/rpop 从左边/右边吐出一个值。值在键在,值光键亡。

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rpoplpush 列表右边吐出一个值,插到列表左边。(了解即可)

取值:

lrange

按照索引下标获得元素(从左到右)

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0左边第一个,-1右边第一个,(0 -1表示获取有)

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lindex 按照索引下标获得元素(从左到右)

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llen 获得列表长度

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linsert 的后面插入插入值(了解即可)

lrem 从左边删除n个对应的value值(从左到右)

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lset将列表key下标为index的值替换成valueredis-Key_第21张图片

3数据结构

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。

hash类型

1简介

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

用户ID为查找的key,存储的value用户对象包含姓名,年龄,生日等信息,如果用普通的key/value结构来存储

主要有以下2种存储方式:

第一种,序列化

第二种,数据结构

通过第三种方式:( 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

2常用命令

hset 集合中的 键赋值

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hget 集合取出 value

hmset ... 批量设置hash的值

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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

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hvals 列出该hash集合的所有value

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hincrby 为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 1 -1

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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 .(了解即可)

3数据结构

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。

ZipList 是一种特殊的“双端链表” ,由一系列特殊编码的连续内存块组成。可以在任意一端进行压入/弹出操作redis-Key_第27张图片

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entry,节点占用字节不固定(按需分配、节省内存)

ZipListEntry

ZipList 中的Entry并不像普通链表那样记录前后节点的指针,因为记录两个指针要占用16个字节,浪费内存。而是采用了下面的结构:

  • previous_entry_length:前一节点的长度,占1个或5个字节。

    如果前一节点的长度小于254字节,则采用1个字节来保存这个长度值

   如果前一节点的长度大于254字节,则采用5个字节来保存这个长度值,第一个字节为0xfe,后        四个字节才是真实长度数据

  • encoding:编码属性,记录content的数据类型(字符串还是整数)以及长度,占用1个、2个或 5个字节
  • contents:负责保存节点的数据,可以是字符串或整数

ZipListEntry中的encoding编码分为字符串和整数两种:

字符串: 如果encoding是以“00”、“01”或者“10”开头,则证明content是字符串

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整数: 如果encoding是以“11”开始,则证明content是整数,且encoding固定只占用1个字节

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节省内存但遍历有一定缺陷,只能从前向后或者从后向前,使用时对节点个数会有一定限制

set类型

自动去重

1简介

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。

2常用命令

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。

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sismember 判断集合是否为含有该值,有1,没有0

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scard 返回该集合的元素个数。

srem .... 删除集合中的某个元素。

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spop 随机从该集合中吐出count个值。会从集合中删除数据

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srandmember 随机从该集合中取出n个值。不会从集合中删除 。

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smove value 把集合中一个值从一个集合移动到另一个集合

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sinter 返回两个集合的交集元素。

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sunion 返回两个集合的并集元素。

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sdiff 返回两个集合的差集元素(key1中的,不包含key2中的)

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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,可以给每一个元素value赋予一个权重score,另一方面它又类似于TreeSet,内部的元素会按照权重score进行排序,可以得到每个元素的名次,还可以通过score的范围来获取元素的列表。

zset底层使用了两个数据结构

(1)hash,hash的作用就是关联元素value和权重score,保障元素value的唯一性,可以通过元素value找到相应的score值。

(2)跳跃表,跳跃表的目的在于给元素value排序,根据score的范围获取元素列表。

对比有序链表和跳跃表,从链表中查询出51

数据结构之跳表_跳表几级-CSDN博客

(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。

41节点比51节点小,继续向后比较,后面就是NULL了,所以从41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61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。

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各数据的使用场景

类型

简介

特性

场景

String(字符串)

二进制安全

可以包含任何数据,比如jpg图片或者序列化的对象,一个键最大能存储512M

---

Hash(字典)

键值对集合,即编程语言中的Map类型

适合存储对象,并且可以像数据库中update一个属性一样只修改某一项属性值(Memcached中需要取出整个字符串反序列化成对象修改完再序列化存回去)

存储、读取、修改用户属性

List(列表)

链表(双向链表)

增删快,提供了操作某一段元素的API

1、最新消息排行等功能(比如朋友圈的时间线) 2、消息队列

Set(集合)

哈希表实现,元素不重复

1、添加、删除、查找的复杂度都是O(1) 2、为集合提供了求交集、并集、差集等操作

1、共同好友 2、利用唯一性,统计访问网站的所有独立ip 3、好友推荐时,根据tag求交集,大于某个阈值就可以推荐

Sorted Set(有序集合)

将Set中的元素增加一个权重参数score,元素按score有序排列

数据插入集合时,已经进行天然排序

1、排行榜 2、带权重的消息队列

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