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Redis的使用

2022-06-26 00:05:00 【枫叶精灵s】

Redis的使用

redis是单线程+多路IO复用，支持多的数据类型

redis默认有16个数据库（0-15）

基本数据类型

Redis键（key）

  1. keys *：查看当前库所有key

  2. exists key：判断key是否存在

  3. type key：判断key的类型

  4. del key：删除key的数据

  5. unlink key：根据value选择非阻塞性删除（仅将keys从keyspace元数据中删除，真正的删除会在后续异步操作）

  6. expire key 10：key10秒钟后过期

  7. ttl key：查看还有多少秒过期，-1永不过期，-2已过期

  8. select：命令切换数据库

  9. dbsize：查看当前数据库的key的数量

  10. flushdb：清空当前库

  11. flushall：通杀全部库

字符串String

String是redis中最基本的数据类型，一个key对于一个value

String是二进制安全的（内容可以用字符串表示，则可以存入内存）。意味着Redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化对象

一个Redis中字符串value值最多可以是512M

命令

1. set（覆盖原）
set key value
2. get（获取）
get key
3. append（追加）
append key value2
4. strlen（获取值的长度）
strlen key
5. setnx（只在key不存在时设置值）
setnx key value
6. incr（储存的数字值+1）
incr key  #如果为空，则为1
7. decr（储存的数字值-1）
decr key  #如果为空，则为-1
8. incrby/decrby
incrby/decrby key 步长  #自定义步长
9. mset（同时设置1个或者多个key value）
mset k1 v1 k2 v2 k3 v3
10. mget（获取）
mget k1 k2
11. msetnx
12. getrange（获取固定范围的值）
getrange key 起始位置 结束位置
$ getrange k1 0 1
13. setrange（用value覆写key所存储的字符串值，从 起始位置 开始（索引从0开始））
setrange key 起始位置 value
$ setrange 3 aaa
14. setex（设置键的同时设置过期时间，s）
setex key 过期时间 value
$ setex key 30 value
15. getset（设置新值同时获取旧值）
getset key value

incr/decr原子操作：不会被线程调度机制打断的操作

（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”。因为中断发生在指令之间

（2）在多线程中，不能被其他线程调度操作叫原子操作。

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

列表List

单键多值

Redis列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序，可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。

它的底层实际是一个双向链表，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比较差

命令

1. lpush/rpush（从左/右插入一个或多个值）
lpush k1 l1 lin1 ling1  #头插法
rpush k2 l2 lin2 ling2  #尾插
2. lpop/rpop（取出）（值光键亡）
lpop k1
rpop k2
3. rpoplpush（从右取值插入左）
rpoplpush k1 k2
4. lrange（按下标获取元素 左到右）
lrange key start stop
$ lrange k1 0 -1  #去所有的值 0左边第一个 -1右边第一个
5. lindex（按索引下标获取元素）
lindex key value
$ lindex k1 1
6. llen（获取长度）
llen key
7. linsert（插入）
linsert key befor value newvalue  #在value后面插入newvalue
$ linsert k1 before lin1 lin01
# after
8. lrem（从左边删除多个value）
lrem key n value
$ lrem k1 2 lin01
9. lset（替换）
lset key index value  #将key下标为index替换为value

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，也是压缩列表

它将所有的元素紧挨在一起存储，分配的是一块连续的内存

当数据量比较多时才会改成quicklist

因为普通的链表需要的附加空间太大，会比较浪费空间。

Redis将链表和ziplist结合起来组成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，又不会出现太大的空间冗余

集合Set

Redis 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，当你需要储存一个列表类型，又不希望出现重复的数据时，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集合内的重要借口，这个也是list所不能提供的。

Redis的Set是string类型的无序集合。它底层其实是一个value为null的hash表，所以添加、删除、查找的时间复杂度都是O(1)。

一个算法，随着数据的增加，执行时间的长短，如果是O(1)，数据增加，查找数据的时间不变。

命令

1. sadd（添加）
#将一个或多个member元素添加到集合key中，已经存在的member元素将自动忽略
sadd key value1 value2 value3
$ sadd k1 v1 v2 v3
$ sadd k1 v1 v4 v5
2. smembers（取出集合中的全部元素）
 smembers key
 $ smembers k1
3. sismember（判断key是否含有value）
sismember key value
$ sismember k1 v1
4. scard（返回集合元素个数）
$ scard k1
5. srem（删除元素）
$ srem k1 v1
6. spop（随机取出数，值从集合中删除）
$ spop k1 2
7. srandmember（随机从集合中取出n个值，不会从集合中删除）
$ srandmember k1 2
8. smove（将值移到另一个集合）
smove source destination value
$ smove k1 k2 v4
9. sinter（交集）
$ sinter k1 k2
10. sunion（并集）
$ sunion k1 k2
11. sdiff（差集）
$ sdiff k1 k2

数据结构

Set数据结构是dict字典，字典是用哈希表实现的。

Java中HashSet的内部实现使用的是HashMap，只不过所有的value都指向同一个对象。Redis的set结构也是一样，它的内部也使用hash结构，所有的value都指向通一个内部值。

哈希Hash

Redis hash是一个键值对集合

Redis 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<String ,Object>

用户ID为查找的key，存储的value用户对象包括姓名、年龄等信息，如果用普通的key/value结构来存储

命令

1. hset（给key集合中的field键赋值）
hset key field value  #返回字段数
$ hset u1 name lin01 age 18
$ hset u2 name lin02 age 19
2. hget（取出value）
hget key field
$ hget u1 name
3. hmset（批量设置value）
hmset key field1 value1 field2 value2  #没有返回值
$ hmset u3 name lin03 age 20
4. hexists（key中field是否存在）
hexists key field
$ hexists u1 name
5. keys（列出key中所有的field）
hkeys key
$ hkeys u1
6. hvals（列出所有的value）
hvals key
$ hvals u1
7. hincrby（value增量）
hincrby key field  increment
$ hincrby u1 age 2
8. hsetnx（将可以中的field的值设置为value，当且仅当field不存在）
hsetnx key field value 
$ hsetnx u1 sex 女

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长度较短且个数少时，使用ziplist，否则使用hashtable

Zset（有序集合）

Redis有序集合zset与普通集合set相似，是一个没有重复元素的字符串集合。不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个评分（score），这个评分（score）被用来按照从低分到高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的，但是评分可以重复了。

因为元素是有序的，所有你也可以很快的根据评分（score）或次序（position）来获取一个范围的元素。

访问有序集合的中间元素也非常快的，因此你能够使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表

命令

1. zadd（加入）
zadd <key1> <score1> <value1> <score2> <value2>  #将一个或多个member元素及其score值加入到有序集key当中
$ zadd user 1 lin01 2 lin02 3 lin03
2. zrange（返回值）
zrange <key> <start> <stop> [WITHSCORES]  #返回下标start stop之间的元素
$ zrange user 0 -1
3. zrangebyscore
zrangebuscore key min max [withscores][limit offset count]  #返回有序集key中，所有score值介于min max、之间（包括）的成员。有序集按照score从小到大排序
$ zrangebyscore user 2 3 withscores
4. zrevrangebyscore
zrangebuscore key max min [withscores][limit offset count]  #返回有序集key中，所有score值介于min max、之间（包括）的成员。有序集按照score从大到小排序
$ zrevrangebyscore user 3 1
5. zincrby
zincrby <key> <increment> <value>  #为元素score加上增量
$ zincrby user 5 lin01
6. zrem
zrem key value  #删除该集合下指定值的元素
$ zrem user lin01
7. zcount
zcount key min max  #统计该集合，在分数区间内的元素个数
$ zcount user 2 3
8. zrank
zrank key value  #返回该值在集合中的排名，从0开始
$ zrank user lin03

数据结构

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<String,Double>，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
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