Redis 3.0官方文档(3) ——从入门到精通(上)

Redis不是一个无格式(plain)的键值存储，而是一个支持各种不同类型值的数据结构服务器。这就是说，传统键值存储是关联字符串值到字符串键，但是Redis的值不仅仅局限于简单字符串，还可以持有更复杂的数据结构。下面列的是Redis支持的所有数据结构，后面将逐一介绍： 

• 二进制安全(binary-safe)的字符串。
• 列表：按照插入顺序排序的字符串元素(element)的集合(collection)。通常是链表。
• 集合：唯一的，无序的字符串元素集合。
• 有序集合：和集合类似，但是每个字符串元素关联了一个称为分数(score)的浮点数。元素总是按照分数排序，所以可以检索一个范围的元素(例如，给我前10，或者后10个元素)。
• 哈希：由字段(field)及其关联的值组成的映射。字段和值都是字符串类型。这非常类似于Ruby或Python中的哈希/散列。
• 位数组(位图)：使用特殊的命令，把字符串当做位数组来处理：你可以设置或者清除单个位值，统计全部置位为1的位个数，寻找第一个复位或者置位的位，等等。
• 超重对数(HyperLogLog)：这是一个用于估算集合的基数 (cardinality，也称势，译者注)的概率性数据结构。不要害怕，它比看起来要简单，稍后为你揭晓。

    理解这些数据结构是如何工作的，以及从命令参考手册中选择什么命令来解决实际问题，并不总是一件繁琐的事情，本文档就是学习Redis数据结构及其最常用模式的速成班。 
    后面的所有例子我们都是使用redis-cli工具，这是一个简单而又方便的命令行工具，用于发送命令给Redis服务器。 

     Redis键(Keys)  
    Redis键是二进制安全的，这意味着你可以使用任何二进制序列作为键，从像”foo”这样的字符串到一个JPEG文件的内容。空字符串也是合法的键。 
    关于键的其他一些规则： 

• 不要使用太长的键，例如，不要使用一个1024字节的键，不仅是因为内存占用，而且在数据集中查找键时需要多次耗时的键比较。即使手头需要匹配一个很大值的存在性，对其进行哈希(例如使用SHA1)是个不错的主意，尤其是从内存和带宽的角度。
• 不要使用太短的键。用”u1000flw”取代”user:1000:followers”作为键并没有什么实际意义，后者更具有可读性，相对于键对象本身以及值对象来说，增加的空间微乎其微。然而不可否认，短的键会消耗少的内存，你的任务就是要找到平衡点。
• 坚持一种模式(schema)。例如，”object-type:id”就不错，就像”user:1000”。点或者横线常用来连接多单词字段，如”comment:1234:reply.to”，或者”comment:1234:reply-to”。
• 键的最大大小是512MB。

     Redis字符串(Strings)  
    Redis字符串是可以关联给redis键的最简单值类型。字符串是Memcached的唯一数据类型，所以新手使用起来也是很自然的。 
    由于Redis的键也是字符串，当我们使用字符串作为值的时候，我们是将一个字符串映射给另一个字符串。字符串数据类型适用于很多场景，例如，缓存HTML片段或者页面。 
    让我们用redis-cli来玩玩字符串类型(接下来的例子都是使用redis-cli)。 

 > set mykey somevalue
 OK
 > get mykey
 "somevalue"

    你可以看到，我们使用SET和GET命令设置和检索字符串值。注意，如果键已经存在，SET会替换掉该键已经存在的值，哪怕这个键关联的是一个非字符串类型的值。SET执行的是赋值操作。 
    值可以是任何类型的字符串(包括二进制数据)，例如，你可以存储一个JPEG图像。值不能大于512MB。 
    SET命令还有一些以额外的参数形式提供有意思的选项。例如，如果我要求如果键存在(或刚好相反)则执行失败，也就是说健存在才成功： 

 > set mykey newval nx
 (nil)
 > set mykey newval xx
 OK

    尽管字符串是Redis最基本的值类型，你仍可以执行很多有趣的操作。例如，原子性增长： 

 > set counter 100
 OK
 > incr counter
 (integer) 101
 > incr counter
 (integer) 102
 > incrby counter 50
 (integer) 152

    INCR命令将字符串值解析为整数，并增加一，最后赋值后作为新值。还有一些类似的命令INCRBY，DECR和DECRBY。它们以略微不同的方式执行，但其内部都是一样的命令。 
    为什么说INCR命令是原子的？因为即使多个 客户端对同一个键发送INCR命令也不会造成竞争条件(race condition)。例如，一定不会发生客户端1和客户端2同时读到”10”，都增加到11，然后设置新值为11。最后的结果将会一直是12，读-增加-写操作在执行时，其他客户端此时不会执行相关命令。 
    有许多操作字符串的命令。例如，GETSET命令给键设置一个新值，同时返回旧值。你可以使用这个命令，例如，如果你有一个系统，每当收到一个访问请求就使用INRC来增加一个键。你想每隔一个小时收集一次这个信息，而不想漏掉任何一个增长。你可以使用GETSET，将新值赋值为0，人后读取其旧值。 
    在一个命令中一次设置或者检索多个键有利于减少延迟。为此有了MSET和MGET命令： 

 > mset a 10 b 20 c 30
 OK
 > mget a b c
 1) "10"
 2) "20"
 3) "30"

    当使用MSET时，Redis返回一个值数组。 

     改变和查询键空间(key space)  
    有一些命令并不定义在特定的类型上，但是对键空间的交互很有用，因此他们能作用在任意键上。 
    例如，EXISTS命令返回1或者0，来表示键在数据库中是否存在。另外，DEL命令删除键及其关联的值，无论值是什么。 

 > set mykey hello
 OK
 > exists mykey
 (integer) 1
 > del mykey
 (integer) 1
 > exists mykey
 (integer) 0

    从上面的例子中我们还可以看到，DEL命令本身也会返回1或者0，无论键是(存在)否(不存在)删除。 
    有许多键空间相关的命令，但是上面两个命令与TYPE命令关系紧密，TYPE命令返回某个键的值的类型。 

 > set mykey x
 OK
 > type mykey
 string
 > del mykey
 (integer) 1
 > type mykey
 none

     Redis过期(expires)：有限生存时间的键  
    在我们继续更复杂的数据结构之前，我们先抛出一个与类型无关的特性， 称为Redis过期 。你可以给键设置超时，也就是一个有限的生存时间。当生存时间到了，键就会自动被销毁，就像用户调用DEL命令一样。 
    快速过一下Redis过期的信息： 

• 过期时间可以设置为秒或者毫秒精度。
• 过期时间分辨率总是1毫秒。
• 过期信息被复制和持久化到磁盘，当Redis停止时时间仍然在计算(也就是说Redis保存了过期时间)。

    设置过期非常简单： 

 > set key some-value
 OK
 > expire key 5
 (integer) 1
 > get key (immediately)
 "some-value"
 > get key (after some time)
 (nil)

    键在两次GET调用期间消失了，因为第二次调用推迟了超过5秒。在上面的例子中，我们使用EXPIRE命令设置过期(也可以为一个已经设置过期时间的键设置不同的过期时间，就像PERSIST命令可以删除过期时间使键永远存在)。当然我们也可以使用其他Redis命令来创建带过期时间的键。例如使用SET选项： 

 > set key 100 ex 10
 OK
 > ttl key
 (integer) 9

    上面的例子中设置10秒过期的键，值为字符串100。然后使用TTL命令检查键的生存剩余时间。 
    为了使用毫秒来设置和检查过期，请查看PEXPIRE和PTTL命令，以及SET命令的全部选项。