Redis3:Redis數據結構與命令全解析

目錄

1、redis數據結構介紹

1.1命令學習方式

1.1.1命令行查詢

2、redis的通用命令

2.1查找常見的通用命令

2.2常見的通用命令：

3、String類型

3.1String類型的常見命令

3.2Key的層級格式

3.2.1Key的結構

4、Hash類型

4.1Hash類型

4.2Hash類型常見命令

5、List類型

5.1 List類型

5.2 List類型的常見命令

5.3List的用法

6、Set類型

6.1 Set類型

6.2Set的常見命令

6.2.1 對單個集合的操作命令

7、SortedSet類型

7.1 SortedSet類型

7.2 sortedset類型的常見命令

1、redis數據結構介紹

redis是一個key-value類型的數據庫，key一般是String類型。

但value的類型多種多樣：

前五種比較常見string、hash、list、set、sortedset

1.1命令學習方式

1.1.1命令行查詢

在redis中我們可以通過help來獲得命令提示

1.1.2官方文檔查詢方式

Commands | Docs

官網地址如上我們可以通過group進行命令篩選

2、redis的通用命令

通用命令是指部分數據類型都可以使用的命令

2.1查找常見的通用命令

fit by group選擇generic

2.2常見的通用命令：

  • keys:查看符合模板的所有key

通過help [command] 查看一個命令的具體用法

查詢所有的key

查詢所有以a開頭的key

keys命令支持通配符的使用，所以他在底層邏輯上是一個模糊查詢，而Redis又為單線程數據庫。所以不建議在生產環境設備上使用。

  • del:刪除某個key

刪除name鍵

批量刪除

  • EXISTS:判斷某個key是否存在

判斷name和age是否存在

  • EXPIRE:給某個key設置有效期，有效期到期時該key會被自動刪除

  • TTL：查看一個key的剩余有效期

我們可以通過TTL關鍵字去查看該鍵的剩余存活時間

當有效期變為-2時，表示該鍵被自動刪除（TTL為-1時表示該鍵永久有效）

3、String類型

String類型，即字符串類型，是Redis中最簡單的存儲類型

其value是字符串，但是字符串又可以分為三種：

  • string：普通字符串

  • int:整數類型，可以做自增自減操作

  • float:浮點類型，可以做自增自減操作

（不論那種類型，底層都是以字節數組形式存儲，只不過編碼方式不同。字節碼或者是直接轉為二進制。字符串類型的最大空間不能超過512M）

3.1String類型的常見命令

  • SET:添加一個鍵值對，或者是修改一個已經存在的鍵值對

  • GET：根據key獲取Sting類型的value

  • MSET：批量添加多個Sting類型的鍵值對

  • MGET：根據多個key獲取多個Sting類型的value

  • INCR：讓一個整型key自增1

  • INCRBY:讓一個整型的key自增并確定步長(自減設置步長為負數即可=DECR)

  • INCRBYFLOAT:讓一個浮點型的數字進行自增長，但必須指定步長

注意！！這里的score最好介于-128~128之間，否則incrbyfloat會發生位數異常

  • SETNX:添加一個sting類型的鍵值對，前提是這個key,不存在，否則不執行

已有——不再新增(分布式鎖的實現)

沒有——新增（setnx==set .... nx）

  • SETEX:添加一個sting類型的鍵值對，并且指定有效期

（setex==set key value ex seconds）

3.2Key的層級格式

redis中沒有table的概念，我們應該如何區分不同類型的key呢？

例如：需要儲存用戶、商品信息到redis中，有一個用戶id是1，有一個商品的id也恰好是1.

3.2.1Key的結構

Redis允許有多個單詞形成層級結構，多個單詞之間用 “:” 隔開，格式如下：

項目名:業務名:類型:id
tang:user:1
tang:product:1

格式并不固定，可根據自己的需求刪除或添加詞條

如果Value是一個java對象，則可以將對象序列化為JSON字符串后儲存

實踐一下，我們把這幾個鍵存一下

打開圖形化界面，我們可以看到 ：

這樣就實現了key的分級存儲

4、Hash類型

4.1Hash類型

hash類型，也叫散列，其value就是一個無序字典，類似于java中的hashmap結構。

String結構是將對象序列化為JSON格式的字符串后儲存，需要修改某個對象的某個字段時很不方便，要不覆蓋，要不刪除重寫。

在hash結構中value部分變為了 字段：值 的結構

這樣就可以獨立表示某個字段，修改某一個字段時對其他字段沒有任何影響，十分靈活

4.2Hash類型常見命令

  • HSET key feild value:添加或修改hash類型key的field的值

打開圖形化界面工具

修改（沒有添加或刪除字段，返回值就是0）

  • HGET key feild:獲取hash類型key的field的值

  • HMSET:批量添加多個hash類型key的field的值

注意！！官方文檔上說明Redis4.0.0版本后hmset已經被棄用，可以用HSET直接代替HMSET

  • HMGET:批量獲取多個hash類型key的field的值

  • HGETALL:獲取一個hash類型的key的所有field和value的值

可以理解為java中HashMap.entrySet

  • HKEYS：獲取一個hash類型的key的所有field

可以理解為java中HashMap.keySet

  • HVALS：獲取一個hash類型的key的所有values

可以理解為java中HashMap.keyValues

  • HINCRBY：讓一個hash類型的key的字段值自增長并確定步長

步長確定為負數就是負增長

  • HSETNX：添加一個hash類型的key的field的值，前提是這個field不存在，否則不添加

添加失敗，因為4已經有這個field了

5、List類型

5.1 List類型

Redis中的List類型與Java中的LinkedList類似，可以看作是一個雙向鏈表結構。既可以支持正向檢索也可以支持反向檢索。

  • 有序

  • 元素可以重復

  • 插入和刪除速度快

  • 查詢速度一般（逐個遍歷去查詢）

List類型常用來存儲一個有序數據，例如：朋友圈點贊列表，評論列表等。

5.2 List類型的常見命令

  • LPUSH key element...:向列表左側插入一個或多個元素

L,R可以理解為隊首隊尾的區別

打開圖形化界面，我們觀察到，最先放入的在最下方（有點類似于棧的樣子，但他是隊列，上下都能取）

  • LPOP key:移除并返回列表左側被移除的某幾個元素，沒有則返回nil

（3 2 1 1 2 3）

當list中沒有元素時，返回nil

  • RPUSH key element...:向列表右側插入一個或多個元素

與LPOP相反的，RPOP從下往上插入

  • RPOP key:移除并返回列表右側被移除的某幾個元素，沒有則返回nil

取到4

取到之后移除

  • LRANGE key star end:返回一段角標范圍內的所有元素

目前庫的樣子

開始編號為0

  • BLPOP和BRPOP：與LPOP和RPOP類似，只不過在沒有元素時指定等待時間，而不是返回nil

B代表阻塞Block,我們來實操一下這個阻塞的過程：

在這里我們開兩個窗口

由于沒有users2這個key，所以這個窗口會被阻塞在這個位置

我們在另一個對話框，向users2中放入元素

回到剛剛阻塞的窗口，我們發現他取到了，并且報告了用時

5.3List的用法

1）如何利用List結構去模擬一個棧？

棧：先進后出——入口出口在同一邊

LPUSH+LPOP

RPUSH+RPOP

2）如何利用List結構去模擬一個隊列？

隊列：先進先出——入口出口不在同一邊

LPUSH+RPOP

RPUSH+LPOP

3）如何利用List結構去模擬一個阻塞隊列？

入口出口不在同一邊+實現阻塞

LPUSH+BRPOP

RPUSH+BLPOP

6、Set類型

6.1 Set類型

Redis的Set結構和Java中的HashSet相似，可以看作是一個值為null的HashMap。因為也是一個Hash表，因此也具備以下特征：

  • 無序

  • 元素不可重復

  • 查找快

  • 支持交集，并集，差集

6.2Set的常見命令

6.2.1 對單個集合的操作命令

  • SADD key member ..:向set中添加一個或多個元素。

  • SREM key member ...:移除set中的指定元素

  • SCARD key：返回set中的元素個數

CARD（cardinal）

  • SISMEMBER key member:判斷一個元素是否在set中

  • SMEMBERS：獲取set中所有元素

我們會發現所得順序和我們存入的數據順序并不一致，這是因為set類型無序的特點

6.2.2對多個集合的操作命令

  • SINTER key1 key2 ...:求key1 key2的交集（共同好友）

  • SDIFF key1 key2 ...:求key1 key2的差集

key1 SDIFF key2

  • SUNION key1 key2 ...:求key1 key2的并集

注意重復元素只能出現一次

1）新建key:zs ls

2)計算張三的好友數量

3）計算張三和李四的共同好友

4）查詢是張三的好友但不是李四的好友

5）張三和李四一共有哪些好友

6）判斷李四是否是張三的好友

7）判斷張三是否是李四的好友

8）將李四從張三好友列表中移除

7、SortedSet類型

7.1 SortedSet類型

redis的sortedset類型是一個可排序的Set集合，與Java中的TreeSet有一些相似，但底層的數據結構差別很大。SortedSet中的每個元素都帶有一個score屬性，可以基于score屬性對元素進行排序，底層的實現是一個跳表加hash表。

  • 可排序

  • 元素不重復

  • 查詢速度快

經常被用作實現排行榜這樣的功能

7.2 sortedset類型的常見命令

這些排序默認是升序，如果想要降序則在需要的命令的Z的后面添加REV即可。

  • ZADD key score member：添加一個或多個元素到sortedset，如果已經存在進行更新

  • ZREM key member:刪除sortedset中的一個指定元素

  • ZSCORE key member:獲取sortedset中的一個指定元素的score值

  • ZRANK key member：獲取sortedset中指定元素的排名

  • ZCARD key：獲取sortedset中的元素個數

  • ZCOUNT key min max：統計score值在給定范圍內的所有元素個數

  • ZINCRBY key increment member：讓sortedset中的指定元素自增，步長為指定的increment值

  • ZRANGE key min max:按照score排序后，獲取指定排名范圍內的元素（max包括在內）

  • ZRANGEBYSCORE key min max:按照score排序后，獲取指定score范圍內的元素

  • ZDIFF\ZINTER\ZUNION:求差集、交集、并集

1）將學生信息添加數據庫

2）刪除Tom同學

3）獲取Amy同學的分數

3）獲取Rose同學的排名

排名編號從0開始

4）查詢80分以下的同學數量

5）給Amy同學加2分

6）查出成績前三名的同學

7）返回80分以下的所有同學信息

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