redis学习笔记-数据类型
redis的数据类型
redis支持的数据类型包括String、Hash、List、Set、Sorted Set，由于redis本质上一个key-value db，所以首先从Key开始学习。
Key(键)
<!--[if !supportLists]-->Ø <!--[endif]-->key也是字符串类型，但是key中不能包括边界字符。
<!--[if !supportLists]-->Ø <!--[endif]-->由于key不是binary safe的字符串，所以像"my key"和"mykey\n"这样包含空格和换行的key是不允许的。
<!--[if !supportLists]-->Ø <!--[endif]-->顺便说一下在redis内部并不限制使用binary字符，这是redis协议限制的。"\r\n"在协议格式中会作为特殊字符。
<!--[if !supportLists]-->Ø <!--[endif]-->关于key的一个格式约定介绍下，object-type:id:field。比如user:1000:password，blog:xxidxx:title
<!--[if !supportLists]-->Ø <!--[endif]-->key的长度最好不要太长。道理很明显占内存啊，而且查找时候相对短key也更慢。不过也推荐过短的key，比如u:1000:pwd,这样的。显然没上面的user:1000:password可读性好。
下面介绍下key相关的几个命令，其他的请看相关文档：
| 命令 |
说明 |
示例 |
| DEL key [key ...] |
移除给定的一个或多个key。如果key不存在，则忽略该命令。 |
redis 127.0.0.1:6379> set name naxsu OK redis 127.0.0.1:6379> del name (integer) 1 |
| KEYS pattern |
查找符合给定模式的key。 KEYS *命中数据库中所有key。 |
redis 127.0.0.1:6379> mset one 1 two 2 three 3 four 4 OK redis 127.0.0.1:6379> keys * 1) "four" 2) "three" 3) "two" 4) "one" |
| RANDOMKEY |
从当前数据库中随机返回(不删除)一个key。 |
redis 127.0.0.1:6379> randomkey "two" |
| TTL key |
返回给定key的剩余生存时间(time to live)(以秒为单位)，过期的key将被删除
|
redis 127.0.0.1:6379> set name naxsu OK redis 127.0.0.1:6379> expire name 30 (integer) 1 redis 127.0.0.1:6379> ttl name (integer) 25 |
| EXISTS key |
检查给定key是否存在，若key存在，返回1，否则返回0。 |
redis 127.0.0.1:6379> exists name (integer) 0 redis 127.0.0.1:6379> exists one (integer) 1 |
| RENAME key newkey |
将key改名为newkey。 当key和newkey相同或者key不存在时，返回一个错误。 当newkey已经存在时，RENAME命令将覆盖旧值。 |
redis 127.0.0.1:6379> rename one newone |
| TYPE key |
返回key所储存的值的类型 |
redis 127.0.0.1:6379> type two string |
String(字符串)
string是redis最基本的类型，而且string类型是二进制安全的。意思是redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。从内部实现来看其实string可以看作byte数组，最大上限是1G字节。下面是string类型的定义。
struct sdshdr {
long len;
long free;
char buf[];
};
buf是个char数组用于存贮实际的字符串内容。其实char和c#中的byte是等价的，都是一个字节
len是buf数组的长度，free是数组中剩余可用字节数。由此可以理解为什么string类型是二进制安全的了。因为它本质上就是个byte数组，当然可以包含任何数据了。另外string类型可以被部分命令按int处理.比如incr等命令，下面详细介绍。还有redis的其他类型像list、set、sorted set、hash它们包含的元素与都只能是string类型。
下面介绍下String相关的一些命令，其他的请看相关文档：
| 命令 |
说明 |
示例 |
| SET key value |
将字符串值value关联到key。 如果key已经持有其他值，SET就覆写旧值，无视类型。 |
redis 127.0.0.1:6379> set name naxsu OK |
| MSET key value [key value ...] |
同时设置一个或多个key-value对。 |
redis 127.0.0.1:6379> mset one 1 two 2 three 3 four 4 OK |
| APPEND key value |
如果key已经存在并且是一个字符串，APPEND命令将value追加到key原来的值之后。 如果key不存在，APPEND就简单地将给定key设为value，就像执行SET key value一样。 |
redis 127.0.0.1:6379> append name -neng (integer) 10 redis 127.0.0.1:6379> get name "naxsu-neng" |
| GET key |
返回key所关联的字符串值。 |
redis 127.0.0.1:6379> get name "naxsu-neng" |
| STRLEN key |
返回key所储存的字符串值的长度 |
redis 127.0.0.1:6379> strlen name (integer) 10 |
List(列表)
redis的list类型其实就是一个每个子元素都是string类型的双向链表。所以[lr]push和[lr]pop命令的算法时间复杂度都是O(1)
另外list会记录链表的长度。所以llen操作也是O(1).链表的最大长度是(2的32次方-1)。我们可以通过push,pop操作从链表的头部或者尾部添加删除元素。这使得list既可以用作栈，也可以用作队列。有意思的是list的pop操作还有阻塞版本的。当我们[lr]pop一个list对象时，如果list是空，或者不存在，会立即返回nil。但是阻塞版本的b[lr]pop可以则可以阻塞，当然可以加超时时间，超时后也会返回nil。为什么要阻塞版本的pop呢，主要是为了避免轮询。举个简单的例子如果我们用list来实现一个工作队列。执行任务的thread可以调用阻塞版本的pop去获取任务这样就可以避免轮询去检查是否有任务存在。当任务来时候工作线程可以立即返回，也可以避免轮询带来的延迟。
下面介绍下list相关的一些命令，其他的请看相关文档：
| 命令 |
说明 |
示例 |
| LPUSH key value [value ...] |
将一个或多个值value插入到列表key的表头。 |
redis 127.0.0.1:6379> LPUSH mylist a b c (integer) 3 |
| RPUSH key value [value ...] |
将一个或多个值value插入到列表key的表尾。 |
redis 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist a b c (integer) 6[6个元素中包括上例PUSH的3个] |
| LLEN key |
返回列表key的长度 |
redis 127.0.0.1:6379> llen mylist (integer) 6 |
| LRANGE key start stop |
返回列表key中指定区间内的元素，区间以偏移量start和stop指定。 |
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 6 1) "c" 2) "b" 3) "a" 4) "a" 5) "b" 6) "c" |
| LPOP key |
移除并返回列表key的头元素 |
redis 127.0.0.1:6379> lpop mylist "c" |
| RPOP key |
移除并返回列表key的尾元素 |
redis 127.0.0.1:6379> rpop mylist "c" |
Set(集合)
redis的set是string类型的无序集合。set元素最大可以包含(2的32次方-1)个元素。set的是通过hash table实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。hash table会随着添加或者删除自动的调整大小。需要注意的是调整hash table大小时候需要同步（获取写锁）会阻塞其他读写操作。可能不久后就会改用跳表（skip list）来实现跳表已经在sorted set中使用了。关于set集合类型除了基本的添加删除操作，其他有用的操作还包含集合的取并集(union)，交集(intersection)，差集(difference)。通过这些操作可以很容易的实现sns中的好友推荐和blog的tag功能。
下面介绍下set相关的一些命令，其他的请看相关文档：
| 命令 |
说明 |
示例 |
| SADD key member [member ...] |
将一个或多个member元素加入到集合key当中，已经存在于集合的member元素将被忽略 |
redis 127.0.0.1:6379> sadd languages java c lisp python ruby (integer) 5 |
| SMEMBERS key |
返回集合key中的所有成员 |
redis 127.0.0.1:6379> smembers languages 1) "c" 2) "lisp" 3) "python" 4) "java" 5) "ruby" |
| SREM key member [member ...] |
移除集合key中的一个或多个member元素 |
redis 127.0.0.1:6379> srem languages lisp (integer) 1 |
| SISMEMBER key member |
判断member元素是否是集合key的成员 |
redis 127.0.0.1:6379> SISMEMBER languages php (integer) 0 |
| SCARD key |
返回集合key的基数(集合中元素的数量) |
redis 127.0.0.1:6379> SCARD languages (integer) 4 |
| SINTER key [key ...] |
返回一个集合的全部成员，该集合是所有给定集合的交集 |
redis 127.0.0.1:6379> sadd group_1 lilei tom jack (integer) 3 redis 127.0.0.1:6379> sadd group_2 naxsu jack (integer) 2 redis 127.0.0.1:6379> sinter group_1 group_2 1) "jack" |
| SUNION key [key ...] |
返回一个集合的全部成员，该集合是所有给定集合的并集 |
redis 127.0.0.1:6379> sunion group_1 group_2 1) "naxsu" 2) "lilei" 3) "tom" 4) "jack" |
| SDIFF key [key ...] |
返回一个集合的全部成员，该集合是所有给定集合的差集 |
redis 127.0.0.1:6379> SDIFF group_1 group_2 1) "lilei" 2) "tom" |
Sorted Set (有序集)
和set一样sorted set也是string类型元素的集合，不同的是每个元素都会关联一个double类型的score。
sorted set的实现是skip list和hash table的混合体,当元素被添加到集合中时，一个元素到score的映射被添加到hash table中，所以给定一个元素获取score的开销是O(1),另一个score到元素的映射被添加到skip list,并按照score排序，所以就可以有序的获取集合中的元素。添加，删除操作开销都是O(log(N))和skip list的开销一致,redis的skip list实现用的是双向链表,这样就可以逆序从尾部取元素。sorted set最经常的使用方式应该是作为索引来使用.我们可以把要排序的字段作为score存储，对象的id当元素存储。
下面介绍下sorted set相关的一些命令，其他的请看相关文档：
| 命令 |
说明 |
示例 |
| ZADD key score member [[score member] [score member] ...] |
将一个或多个member元素及其score值加入到有序集key当中 |
redis 127.0.0.1:6379> ZADD page_rank 9 baidu.com 8 bing.com 10 google.com (integer) 3 |
| ZRANGE key start stop [WITHSCORES] |
返回有序集key中，指定区间内的成员, 其中成员的位置按score值递增(从小到大)来排序
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES] 其中成员的位置按score值递减(从大到小)来排列 |
redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES 1) "bing.com" 2) "8" 3) "baidu.com" 4) "9" 5) "google.com" 6) "10" |
| ZREM key member [member ...] |
移除有序集key中的一个或多个成员，不存在的成员将被忽略 |
redis 127.0.0.1:6379> ZREM page_rank google.com (integer) 1 |
| ZCARD key |
返回有序集key的基数 |
redis 127.0.0.1:6379> zcard page_rank (integer) 2 |
| ZCOUNT key min max |
返回有序集key中，score值在min和max之间(默认包括score值等于min或max)的成员 |
redis 127.0.0.1:6379> zcount page_rank 7 9 (integer) 2 |
| ZSCORE key member |
返回有序集key中，成员member的score值 |
redis 127.0.0.1:6379> zscore page_rank baidu.com "9" |
Hash (哈希表)
redis hash是一个string类型的field和value的映射表.它的添加，删除操作都是O(1)（平均）.hash特别适合用于存储对象。相较于将对象的每个字段存成单个string类型。将一个对象存储在hash类型中会占用更少的内存，并且可以更方便的存取整个对象。省内存的原因是新建一个hash对象时开始是用zipmap（又称为small hash）来存储的。这个zipmap其实并不是hash table，但是zipmap相比正常的hash实现可以节省不少hash本身需要的一些元数据存储开销。尽管zipmap的添加，删除，查找都是O(n)，但是由于一般对象的field数量都不太多。所以使用zipmap也是很快的,也就是说添加删除平均还是O(1)。如果field或者value的大小超出一定限制后，redis会在内部自动将zipmap替换成正常的hash实现. 这个限制可以在配置文件中指定
hash-max-zipmap-entries 64 #配置字段最多64个
hash-max-zipmap-value 512 #配置value最大为512字节
下面介绍下hash相关的一些命令，其他的请看相关文档：
| 命令 |
说明 |
示例 |
| HSET key field value |
将哈希表key中的域field的值设为value |
redis 127.0.0.1:6379> hset website google www.google.com |
| HGET key field |
返回哈希表key中给定域field的值 |
redis 127.0.0.1:6379> hget website google "www.google.com" |
| HDEL key field [field ...] |
删除哈希表key中的一个或多个指定域，不存在的域将被忽略 |
redis 127.0.0.1:6379> hdel website google (integer) 1 |
| HMSET key field value [field value ...] |
同时将多个field - value(域-值)对设置到哈希表key中 |
redis 127.0.0.1:6379> HMSET website google www.google.com yahoo www.yahoo.com OK |
| HMGET key field [field ...] |
返回哈希表key中，一个或多个给定域的值 |
redis 127.0.0.1:6379> hmget website google yahoo 1) "www.google.com" 2) "www.yahoo.com" |
| HGETALL key |
返回哈希表key中，所有的域和值 |
redis 127.0.0.1:6379> hgetall website 1) "naxsu" 2) "www.naxsu.com" 3) "google" 4) "www.google.com" 5) "yahoo" 6) "www.yahoo.com" |
| HLEN key |
返回哈希表key中域的数量 |
redis 127.0.0.1:6379> hlen website (integer) 3 |
| HEXISTS key field |
查看哈希表key中，给定域field是否存在 |
redis 127.0.0.1:6379> HEXISTS website baidu (integer) 0 |
| HKEYS key |
返回哈希表key中的所有域 |
redis 127.0.0.1:6379> hkeys website 1) "naxsu" 2) "google" 3) "yahoo" |
| HVALS key |
返回哈希表key中的所有值 |
redis 127.0.0.1:6379> hvals website 1) "www.naxsu.com" 2) "www.google.com" 3) "www.yahoo.com" |
到此，redis的数据类型已经全部讲完了