Redis 數據結構

String 字符串

基本命令表

命令	執行效果	時間復雜度
set key value [key value…]	設置 key 的值是 value	O(k), k 是鍵個數
get key	獲取 key 的值	O(1)
del key [key …]	刪除指定的 key	O(k), k 是鍵個數
mset key value [key value …]	批量設置指定的 key 和 value	O(k), k 是鍵個數
mget key [key …]	批量獲取 key 的值	O(k), k 是鍵個數
incr key	指定的 key 的值 +1	O(1)
decr key	指定的 key 的值 -1	O(1)
incrby key n	指定的 key 的值 +n	O(1)
decrby key n	指定的 key 的值 -n	O(1)
incrbyfloat key n	指定的 key 的值 +n（浮點數）	O(1)
append key value	指定的 key 的值追加 value	O(1)
strlen key	獲取指定 key 的值的長度	O(1)
setrange key offset value	覆蓋指定 key 的從 offset 開始的部分值	O(n)，n 是字符串長度，通常視為 O(1)
getrange key start end	獲取指定 key 的從 start 到 end 的部分值	O(n)，n 是字符串長度，通常視為 O(1)

SET 命令

將 string 類型的 value 設置到 key 中。如果 key 之前存在，則覆蓋，無論原來的數據類型是什么。之前關于此 key 的 TTL 也全部失效。

SET 命令支持多種選項來影響它的行為：

• EX seconds——使用秒作為單位設置 key 的過期時間。
• PX milliseconds——使用毫秒作為單位設置 key 的過期時間。
• NX——只在 key 不存在時才進行設置，即如果 key 之前已經存在，設置不執行。
• XX——只在 key 存在時才進行設置，即如果 key 之前不存在，設置不執行。

注意：由于帶選項的 SET 命令可以被 SETNX、SETEX、PSETEX 等命令代替，所以之后的版本中，Redis 可能進行合并。

Hash 哈希

幾乎所有的主流編程語言都提供了哈希（hash）類型，它們的叫法可能是哈希、字典、關聯數組、映射。在 Redis 中，哈希類型是指值本身又是一個鍵值對結構，形如 key = “key”，value = { {field1, value1 }, …, {fieldN, valueN } }。

哈希類型中的映射關系通常稱為 field-value，用于區分 Redis 整體的鍵值對（key-value），注意這里的 value 是指 field 對應的值，不是鍵（key）對應的值，請注意 value 在不同上下文的作用。

基本命令表

命令	執行效果	時間復雜度
hset key field value	設置值	O(1)
hget key field	獲取值	O(1)
hdel key field [field …]	刪除 field	O(k), k 是 field 個數
hlen key	計算 field 個數	O(1)
hgetall key	獲取所有的 field-value	O(k), k 是 field 個數
hmget key field [field …]	批量獲取 field-value	O(k), k 是 field 個數
hmset key field value [field value …]	批量設置 field-value	O(k), k 是 field 個數
hexists key field	判斷 field 是否存在	O(1)
hkeys key	獲取所有的 field	O(k), k 是 field 個數
hvals key	獲取所有的 value	O(k), k 是 field 個數
hsetnx key field value	設置值，但必須在 field 不存在時才能設置成功	O(1)
hincrby key field n	對應 field-value +n	O(1)
hincrbyfloat key field n	對應 field-value +n（浮點數）	O(1)
hstrlen key field	計算 value 的字符串長度	O(1)

注意：

在使用 HGETALL 時，如果哈希元素個數比較多，會存在阻塞 Redis 的可能。如果開發人員只需要獲取部分 field，可以使用 HMGET，如果一定要獲取全部 field，可以嘗試使用 HSCAN 命令，該命令采用漸進式遍歷哈希類型。

List 列表

列表是一種比較靈活的數據結構，它可以充當棧和隊列的角色，在實際開發上有很多應用場景。

特點：

• 第一、列表中的元素是有序的，這意味著可以通過索引下標獲取某個元素或者某個范圍的元素列表，例如要獲取第 5 個元素，可以執行 lindex user:1:messages 4；獲取倒數第 1 個元素，lindex user:1:messages -1 即可。
• 第二、區分獲取和刪除的區別，例如 lrem 1 b 是從列表中把從左數遇到的前 1 個 b 元素刪除，這個操作會導致列表的長度變化；但執行 lindex 4 只會獲取元素，列表長度不變。
• 第三、列表中的元素是允許重復的。

阻塞版本命令

blpop 和 brpop 是 lpop 和 rpop 的阻塞版本，和對應非阻塞版本的作用基本一致，除了：

• 在列表中有元素的情況下，阻塞和非阻塞表現是一致的。但如果列表中沒有元素，非阻塞版本會立即返回 nil，但阻塞版本會根據 timeout 阻塞一段時間，期間 Redis 可以執行其他命令，但執行該命令的客戶端會表現為阻塞狀態。
• 命令中如果設置了多個鍵，那么會從左向右進行遍歷鍵，一旦有一個鍵對應的列表中可以彈出元素，命令立即返回。
• 如果多個客戶端同時對一個鍵執行 pop，則最先執行命令的客戶端會得到彈出的元素。

列表不為空時：
lpop user:1:messages 得到 x 元素
blpop user:1:messages 得到 x 元素
兩者行為一致

列表為空時，且 5 秒內沒有新元素加入：
lpop user:1:messages 立即得到 nil
blpop user:1:messages 5 執行命令 5 秒后得到 nil
兩者行為不一致

列表為空時，且 5 秒內有新元素加入：
lpop user:1:messages 立即得到 nil
blpop user:1:messages 5 執行命令，直到新元素加入，得到新元素
兩者行為不一致

基本列表命令

操作類型	命令	時間復雜度
添加	rpush key value [value …]	O(k)，k 是元素個數
	lpush key value [value …]	O(k)，k 是元素個數
	linsert key before/after pivot value	O(n)，n 是 pivot 距離頭尾的距離
查找	lrange key start end	O(s+n)，s 是 start 偏移量，n 是 start 到 end 的范圍
	lindex key index	O(n)，n 是索引的偏移量
	llen key	O(1)
刪除	lpop key	O(1)
	rpop key	O(1)
	lrem key count value	O(k)，k 是元素個數
	ltrim key start end	O(k)，k 是元素個數
修改	lset key index value	O(n)，n 是索引的偏移量
阻塞操作	blpop key [key …] timeout	O(1)
	brpop key [key …] timeout	O(1)

Set 集合

集合類型也是保存多個字符串類型的元素的，但和列表類型不同的是，集合中：1）元素之間是無序的；2）元素不允許重復。一個集合中最多可以存儲 2^32 - 1 個元素。Redis 除了支持集合內的增刪查改操作，同時還支持多個集合取交集、并集、差集，合理地使用好集合類型，能在實際開發中解決很多問題。

SPOP

從 set 中刪除并返回一個或者多個元素。注意，由于 set 內的元素是無序的，所以取出哪個元素實際是未定義行為，即可以看作隨機的。

基本命令表

命令	描述	時間復雜度
SADD key member [member …]	向集合添加一個或多個成員	O(1)（單個元素），批量添加時為 O(k)，k 是成員個數
SCARD key	獲取集合的成員數	O(1)
SISMEMBER key member	判斷 member 元素是否是集合 key 的成員	O(1)
SMEMBERS key	返回集合中的所有成員	O(N)，其中 N 為集合中的成員數量
SPOP key [count]	移除并返回集合中的一個隨機成員；如果指定了 count，則返回多個隨機成員	O(1)（單個元素），指定 count 時為 O(count)
SREM key member [member …]	從集合中移除一個或多個成員	O(N)，其中 N 為被刪除的成員數量
SMOVE source destination member	將 member 元素從 source 集合移動到 destination 集合	O(1)
SDIFF key [key …]	返回第一個集合與其他集合之間的差異（差集）	O(N)，其中 N 為所有集合中成員的總數量
SDIFFSTORE destination key [key …]	返回給定所有集合的差集并存儲在 destination 中	O(N)，其中 N 為所有集合中成員的總數量
SINTER key [key …]	返回所有給定集合的交集	O(N*M)，其中 N 為最小集合中元素的數量，M 為參數中集合的數量
SINTERSTORE destination key [key …]	返回所有給定集合的交集并存儲在 destination 中	O(N*M)，其中 N 為最小集合中元素的數量，M 為參數中集合的數量
SUNION key [key …]	返回所有給定集合的并集	O(N)，其中 N 為所有集合中成員的總數量
SUNIONSTORE destination key [key …]	返回所有給定集合的并集并存儲在 destination 中	O(N)，其中 N 為所有集合中成員的總數量
SSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count]	迭代集合中的元素	O(1)（每次調用），完整迭代為 O(N)

Zset 有序集合

有序集合保留了集合不能有重復成員的特點，但與集合不同的是，有序集合中的每個元素都有一個唯一的浮點類型的分數（score）與之關聯，這使得有序集合中的元素是可以維護有序性的，但這個有序不是用下標作為排序依據而是用這個分數。

有序集合中的元素是不能重復的，但分數允許重復。類比于一次考試之后，每個人一定有一個唯一的分數，但分數允許相同。

ZADD 命令

添加或者更新指定的元素以及關聯的分數到 zset 中，分數應該符合 double 類型，+inf/-inf 作為正負極限也是合法的。

ZADD 的相關選項：

• XX：僅僅用于更新已經存在的元素，不會添加新元素。
• NX：僅用于添加新元素，不會更新已經存在的元素。
• CH：默認情況下，ZADD 返回的是本次添加的元素個數，但指定這個選項之后，就會還包含本次更新的元素的個數。
• INCR：此時命令類似 ZINCRBY 的效果，將元素的分數加上指定的分數。此時只能指定一個元素和分數。

基本命令表

命令	描述	時間復雜度
ZADD key score member [score member …]	添加一個或多個成員到有序集合，或者更新已存在成員的分數。	O(k * log(n))，其中 k 是添加的成員個數，n 是當前有序集合的元素個數。
ZCARD key	獲取有序集合的成員數。	O(1)
ZSCORE key member	返回有序集中，成員的分數值。	O(1)
ZRANK key member	返回有序集中指定成員的排名（從 0 開始，按分數升序）。	O(log(n))，其中 n 是當前有序集合的元素個數。
ZREVRANK key member	返回有序集中指定成員的排名（從 0 開始，按分數降序）。	O(log(n))，其中 n 是當前有序集合的元素個數。
ZREM key member [member …]	移除有序集合中的一個或多個成員。	O(k * log(n))，其中 k 是刪除的成員個數，n 是當前有序集合的元素個數。
ZINCRBY key increment member	為有序集中成員的分數加上增量 increment。	O(log(n))，其中 n 是當前有序集合的元素個數。
ZRANGE key start end [WITHSCORES]	返回有序集中指定區間內的成員，按分數從低到高排序。	O(k + log(n))，其中 k 是獲取的成員個數，n 是當前有序集合的元素個數。
ZREVRANGE key start end [WITHSCORES]	返回有序集中指定區間內的成員，按分數從高到低排序。	O(k + log(n))，其中 k 是獲取的成員個數，n 是當前有序集合的元素個數。
ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES]	返回所有成員的分數在 [min, max] 范圍內的成員，按分數從低到高排序。	O(k + log(n))，其中 k 是獲取的成員個數，n 是當前有序集合的元素個數。
ZREVRANGEBYSCORE key max min [WITHSCORES]	返回所有成員的分數在 [max, min] 范圍內的成員，按分數從高到低排序。	O(k + log(n))，其中 k 是獲取的成員個數，n 是當前有序集合的元素個數。
ZCOUNT key min max	計算分數在 [min, max] 范圍內的成員數量。	O(log(n))，其中 n 是當前有序集合的元素個數。
ZREMRANGEBYRANK key start end	移除有序集合中給定的排名區間的所有成員。	O(k + log(n))，其中 k 是移除的成員個數，n 是當前有序集合的元素個數。
ZREMRANGEBYSCORE key min max	移除有序集合中所有分數在 [min, max] 范圍內的成員。	O(k + log(n))，其中 k 是移除的成員個數，n 是當前有序集合的元素個數。
ZINTERSTORE destination numkeys key [key …]	計算給定的一個或多個有序集的交集，并將結果存儲在新的有序集合中。	O(n * k) + O(m * log(m))，其中 n 是輸入集合中的最小元素個數，k 是集合個數，m 是目標集合元素個數。
ZUNIONSTORE destination numkeys key [key …]	計算給定的一個或多個有序集的并集，并將結果存儲在新的有序集合中。	O(n) + O(m * log(m))，其中 n 是輸入集合的總元素個數，m 是目標集合元素個數。