Redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

redis是一種高級(jí)的key-value的存儲(chǔ)系統(tǒng)以清，其中value支持五種數(shù)據(jù)類型弥激。

• 字符串（String）
• 哈希（hash）
• 字符串列表（list）
• 字符串集合（set）
• 有序字符串集合（sorted set）

1. 存儲(chǔ)字符串String

字符串類型是Redis中最為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型，它在Redis中是二進(jìn)制安全的，這便意味著該類型可以接受任何格式的數(shù)據(jù)，如JPEG圖像數(shù)據(jù)或json對(duì)象描述信息等。在Redis中字符串類型的value最多可以容納的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是512M您宪。

String

以下是常用命令：

• 賦值
  設(shè)定key持有指定的字符串value，如果該key存在則進(jìn)行覆蓋操作奠涌∠芫蓿總是返回OK。

[root@itzhouq32 bin]# ./redis-cli 
127.0.0.1:6379> set username tom
OK

• 取值
  獲取key的value溜畅。如果與該key關(guān)聯(lián)的value不是String類型捏卓，redis將返回錯(cuò)誤信息，因?yàn)間et命令只能用于獲取String value；如果key不存在怠晴，返回nil遥金。

127.0.0.1:6379> get username
"tom"
127.0.0.1:6379> get xxx
(nil)

• 先取值再賦值
  getset key value ：先獲取該key的值，然后再設(shè)置該key的值蒜田。

127.0.0.1:6379> getset username jack
"tom"
127.0.0.1:6379> get username
"jack"
127.0.0.1:6379>

• 刪除
  del key ：刪除指定key

127.0.0.1:6379> set age 20
OK
127.0.0.1:6379> del age
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get age
(nil)
127.0.0.1:6379> 

• 數(shù)值增減
  incr key : 將指定的key的value原子性的增加1稿械。如果該key不存在，其初始值為0冲粤。在incr之后其值為1.如果value的值不能轉(zhuǎn)成整型美莫，該操作將執(zhí)行失敗并返回相應(yīng)的錯(cuò)誤信息。

127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get num 
"1"
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 2
127.0.0.1:6379> get num
"2"
127.0.0.1:6379> incr hello
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get hello
"1"
127.0.0.1:6379> set world china
OK
127.0.0.1:6379> incr world
(error) ERR value is not an integer or out of range

decr key : 將指定的key的value原子性的遞減1.如果該key不存在梯捕，其初始值為0厢呵，在incr之后其值為-1.如果value的值不能轉(zhuǎn)成整型，該操作將執(zhí)行失敗并返回相應(yīng)的錯(cuò)誤信息傀顾。

127.0.0.1:6379> decr num2
(integer) -1
127.0.0.1:6379> get num2
"-1"

incrby increment : 將指定的key的value原子性的增加increment襟铭。如果key不存在，其初始值為0.如果該值不能轉(zhuǎn)化為整型短曾，報(bào)錯(cuò)寒砖。

127.0.0.1:6379> incrby date 10
(integer) 10
127.0.0.1:6379> get date
"10"

decrby decrement ：將指定的值原子性減少。

127.0.0.1:6379> decrby day 5
(integer) -5
127.0.0.1:6379> get day
"-5"

• 拼接字符串
  append key value : 拼接字符串嫉拐。如果key存在哩都，則在原有的基礎(chǔ)上追加該值；如果該key不存在椭岩，則重新創(chuàng)建一個(gè)key/value茅逮。返回值為字符串的長(zhǎng)度璃赡。

127.0.0.1:6379> append username 123
(integer) 7
127.0.0.1:6379> get username
"jack123"
127.0.0.1:6379> append yyy 123
(integer) 3
127.0.0.1:6379> get yyy
"123"

2. 存儲(chǔ)Hash

Redis中的Hash類型可以看成具有String key 和String value的map容器判哥。所以該類型非常適合于存儲(chǔ)對(duì)象的信息。如Username碉考、password和age塌计。如果Hash中包含少量的字段，那么該類型的數(shù)據(jù)也將僅占用很少的磁盤(pán)空間侯谁。

Hash

常用命令：

• 賦值
  hset key field value : 為指定的key設(shè)定field/value對(duì)（鍵值對(duì)）锌仅。
  hmset key field value [field2 value2 ......] : 設(shè)置key中多個(gè)field/value。

127.0.0.1:6379> hset myhash username jack
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset myhash age 18
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hmset myhash2 username rose age 21
OK

• 取值
  hget key field : 返回指定key中的field的值
  hmget key field : 獲取key中的多個(gè)field的值
  hgetall key : 獲取key中所有的field-value

127.0.0.1:6379> hget myhash username
"jack"
127.0.0.1:6379> hmget myhash username age
1) "jack"
2) "18"
127.0.0.1:6379> hgetall myhash
1) "username"
2) "jack"
3) "age"
4) "18"

• 刪除
  hdel key field [field ...] ： 可以刪除一個(gè)或者多個(gè)字段墙贱，返回值是被刪除的字段的個(gè)數(shù)热芹。
  del key : 刪除整個(gè)hash

127.0.0.1:6379> hgetall myhash2
1) "username"
2) "rose"
3) "age"
4) "21"
127.0.0.1:6379> hdel myhash2 username age
(integer) 2
127.0.0.1:6379> hgetall myhash2
(empty list or set)

127.0.0.1:6379> hmset myhash3 username marry age 20 addr shanghai
OK
127.0.0.1:6379> hgetall myhash3
1) "username"
2) "marry"
3) "age"
4) "20"
5) "addr"
6) "shanghai"
127.0.0.1:6379> del myhash3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall myhash3
(empty list or set)

• 增加數(shù)字
  hincrby key field increment : 設(shè)置key中field的值增加increment。

127.0.0.1:6379> hget myhash age
"18"
127.0.0.1:6379> hincrby myhash age 5
(integer) 23
127.0.0.1:6379> hget myhash age
"23"
127.0.0.1:6379> hincrby myhash age -10
(integer) 13
127.0.0.1:6379> hget myhash age
"13"

• 判斷
  hexists key field ： 判斷指定的key中的field是否存在

127.0.0.1:6379> hexists myhash password
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hexists myhash username
(integer) 1

• 獲取key所包含的field的數(shù)量

127.0.0.1:6379> hgetall myhash
1) "username"
2) "jack"
3) "age"
4) "13"
127.0.0.1:6379> hlen myhash
(integer) 2

• 獲取所有的ekey
  hkey key

127.0.0.1:6379> hkeys myhash
1) "username"
2) "age"

• 獲取所有的value

127.0.0.1:6379> hvals myhash
1) "jack"
2) "13"

3. 存儲(chǔ)List類型

在Redis中惨撇，List類型是按照插入順序排序的字符串鏈表伊脓。和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的普通鏈表 一樣，我們可以在其頭部(left)和尾部(right)添加新的元素魁衙。在插入時(shí)报腔，如果該鍵并不存在株搔，Redis將為該鍵創(chuàng)建一個(gè)新的鏈表。與此相反纯蛾，如果鏈表中所有的元素均被移除纤房，那么該鍵也將會(huì)被從數(shù)據(jù)庫(kù)中刪除。

Lists

從元素插入和刪除的效率視角來(lái)看翻诉，如果我們是在鏈表的兩頭插入或刪除元素炮姨，這將會(huì)是非常高效的操作，即使鏈表中已經(jīng)存儲(chǔ)了百萬(wàn)條記錄米丘，該操作也可以在常量時(shí)間內(nèi)完成剑令。然而需要說(shuō)明的是，如果元素插入或刪除操作是作用于鏈表中間拄查，那將會(huì)是非常低效的吁津。相信對(duì)于有良好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的開(kāi)發(fā)者而言，這一點(diǎn)并不難理解堕扶。

• ArrayList使用數(shù)組的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)碍脏，所以根據(jù)索引查詢數(shù)據(jù)速度快，而新增或者刪除元素時(shí)稍算，涉及到位移操作典尾，所以比較慢。

• LinkedList使用雙向鏈表糊探，每一個(gè)元素都記錄前后元素的指針钾埂，所以插入、刪除數(shù)據(jù)時(shí)只是更改前后元素的指針指向即可科平，速度非橙熳希快。然后通過(guò)記錄下標(biāo)查詢?cè)貢r(shí)需要從頭開(kāi)始索引瞪慧，所以比較慢髓考。

以下為常用命令：

• 查看列表
  lrange key start end : 獲取鏈表中從start到end的元素的值，start弃酌、end從0開(kāi)始計(jì)數(shù)氨菇；也可以為負(fù)數(shù)，若為-1則表示鏈表尾部的元素妓湘。

127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "a"

從左向右添加時(shí)

• 兩端添加
  lpush key value [value1 value2]... : 在指定的key所關(guān)聯(lián)的list的頭部插入所有的values查蓉，如果該key不存在，該命令在插入前創(chuàng)建一個(gè)與該key關(guān)聯(lián)的空鏈表榜贴，之后再向鏈表的頭部插入數(shù)據(jù)豌研。插入成功，返回元素的個(gè)數(shù)。

  rpush key value [value1 value2]... : 在該list的尾部添加元素聂沙。

127.0.0.1:6379> lpush mylist2 a b c d 
(integer) 4
127.0.0.1:6379> rpush mylist2 1 2 3
(integer) 7
127.0.0.1:6379> lrange mylist2 0 -1
1) "d"
2) "c"
3) "b"
4) "a"
5) "1"
6) "2"
7) "3"

image.png

• 兩端彈出
  lpop key ： 返回并彈出指定key關(guān)聯(lián)得鏈表中得第一個(gè)元素秆麸，即頭部元素。如果該key不存在及汉，返回nil沮趣。
  rpop key : 從尾部彈出元素。

127.0.0.1:6379> lpop mylist2
"d"
127.0.0.1:6379> lrange mylist2 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "a"
4) "1"
5) "2"
6) "3"
127.0.0.1:6379> rpop mylist2
"3"
127.0.0.1:6379> lrange mylist2 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "a"
4) "1"
5) "2"

4. 存儲(chǔ)set類型

在redis中坷随，可以將Set類型看作是沒(méi)有排序的字符集合房铭，和List類型一樣，我們也可以在該類型的數(shù)值上執(zhí)行添加温眉、刪除和判斷某一元素是否存在等操作缸匪。這些操作的時(shí)間復(fù)雜度為O(1),即常量時(shí)間內(nèi)完成依次操作。

和List類型不同的是类溢，Set集合中不允許出現(xiàn)重復(fù)的元素凌蔬。

常用命令：

• 增加/刪除元素
  sadd key values[ value1 value2...] : 向set中添加數(shù)據(jù)，如果key的值已經(jīng)存在則不會(huì)重復(fù)添加闯冷。
  srem key members[member1 member2...] ： 刪除set中指定的成員

127.0.0.1:6379> sadd myset a b c
(integer) 3
127.0.0.1:6379> srem myset 1 2 
(integer) 0
127.0.0.1:6379> srem myset a b 
(integer) 2

• 獲得集合的元素
  smembers key : 獲取set中所有的成員
  sismember key member：判斷參數(shù)指定的成員是否在該set中砂心，1表示存在，0表示不存在蛇耀，或者該key本身不存在辩诞。

127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "c"
127.0.0.1:6379> sismember myset a
(integer) 0
127.0.0.1:6379> sismember myset c
(integer) 1

• 集合的差集運(yùn)算
  sdiff key1 key2...:返回key1與key2中相差的成員，而且與key的順序有關(guān)纺涤，即返回差集译暂。

127.0.0.1:6379> sadd mya1 a b c
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sadd myb1 a c 1 2
(integer) 4
127.0.0.1:6379> sdiff mya1 myb1
1) "b"

• 集合的交集運(yùn)算
  sinter key1 key2 key3 : 返回交集

127.0.0.1:6379> smembers mya1
1) "a"
2) "b"
3) "c"
127.0.0.1:6379> smembers myb1
1) "a"
2) "1"
3) "2"
4) "c"
127.0.0.1:6379> sinter mya1 myb1
1) "a"
2) "c"

• 集合的并集運(yùn)算
  sunion key1 key2 key3 ....:返回并集

127.0.0.1:6379> sunion mya1 myb1
1) "1"
2) "b"
3) "c"
4) "a"
5) "2"

• set的使用場(chǎng)景
  可以使用Redis的set數(shù)據(jù)類型跟蹤一些唯一性數(shù)據(jù)，比如訪問(wèn)某一個(gè)博客的唯一IP地址信息撩炊。對(duì)于此場(chǎng)景外永，我們僅需在每次訪問(wèn)該博客時(shí)將訪問(wèn)者的IP存入redis中，set集合類型會(huì)自動(dòng)保證IP地址的唯一性衰抑。

充分利用Set類型的服務(wù)端聚合操作方便象迎、高效的特性荧嵌，可以用于維護(hù)數(shù)據(jù)對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系呛踊。比如所有購(gòu)買某一電子設(shè)備的客戶ID被存儲(chǔ)在一個(gè)特定的set中，而購(gòu)買另一種電子產(chǎn)品的客戶ID被存儲(chǔ)在另外一個(gè)set中啦撮，如果此時(shí)我們想獲取有哪些客戶同時(shí)購(gòu)買了這兩種商品時(shí)谭网，set的一些命令可以充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)了。

5. 存儲(chǔ)sortedset類型

sortedset和set極為相似赃春，他們都是字符串的集合愉择，都不允許重復(fù)的成員出現(xiàn)在一個(gè)set中。他們之間的主要差別是sortedset中每一個(gè)成員都會(huì)有一個(gè)分?jǐn)?shù)與之關(guān)聯(lián)。redis正是通過(guò)分?jǐn)?shù)來(lái)為集合的成員進(jìn)行從小到大的排序锥涕。sortedset中分?jǐn)?shù)是可以重復(fù)的衷戈。

常見(jiàn)命令：

• 添加元素
  zadd key score member score2 member2...:將成員以及該成員的分?jǐn)?shù)存放到sortedset中。如果該元素已經(jīng)存在則會(huì)用新的分?jǐn)?shù)替換原有的分?jǐn)?shù)层坠。返回值是新加入到集合的元素的個(gè)數(shù)殖妇，不包含之前已經(jīng)存在的元素。

127.0.0.1:6379> zadd mysort 70 zhangsan 80 lisi 60 wangwu
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zadd mysort 100 zhangsan
(integer) 0

• 獲取元素
  zscore key member :返回指定成員的分?jǐn)?shù)

127.0.0.1:6379> zscore mysort zhangsan
"100"

zcard key : 獲取集合中成員數(shù)量

127.0.0.1:6379> zcard mysort
(integer) 3

• 刪除元素
  zrem key member [member...] : 移除集合中指定的成員破花，可以指定多個(gè)成員

127.0.0.1:6379> zrem mysort wangwu lisi
(integer) 2

• 范圍查詢
  zrange key start end [withscores] : 獲取集合中腳注為start-end的成員谦趣，[withscores]參數(shù)表明返回的成員包含其分?jǐn)?shù)。

27.0.0.1:6379> zadd mysort 20 qianqi 89 zhaoba
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zadd mysort 50 jack 98 rose
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1
1) "qianqi"
2) "jack"
3) "zhaoba"
4) "rose"
5) "zhangsan"
127.0.0.1:6379> zrange mysort 0 -1 withscores
 1) "qianqi"
 2) "20"
 3) "jack"
 4) "50"
 5) "zhaoba"
 6) "89"
 7) "rose"
 8) "98"
 9) "zhangsan"
10) "100"

zrevrange key start stop [withscores] : 按照分?jǐn)?shù)從大到小的順序返回索引從start到stop之間的所有元素（包含兩端的元素）座每。

127.0.0.1:6379> zrevrange mysort 0 -1 withscores
 1) "zhangsan"
 2) "100"
 3) "rose"
 4) "98"
 5) "zhaoba"
 6) "89"
 7) "jack"
 8) "50"
 9) "qianqi"
10) "20"

zremrangebyrank key start stop : 按照排名范圍刪除元素

127.0.0.1:6379> zremrangebyrank mysort 0 4
(integer) 5

• 使用場(chǎng)景
  可以用于一個(gè)大型在線游戲的積分排行榜前鹅。每當(dāng)玩家的分?jǐn)?shù)發(fā)生變化時(shí)，可以執(zhí)行zadd命令更改新玩家的分?jǐn)?shù)峭梳，此后再通過(guò)zrange命令獲取積分top10的用戶信息舰绘。

sortedset類型還可以用于構(gòu)建索引數(shù)據(jù)。