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前言

redis是k-v鍵值對進行存儲，key的類型都是字符串，而數據類型是value的數據類型

Tip：命令不區分大小寫，而key的值是區分大小寫的

Key常用命令

keys *  		//當前庫的所有key
exists key      //判斷某個key是否存在，可以同時判斷多個key，返回幾就是存在幾個
type key        //查看你的key是什么類型// 刪除
del key         //是原子操作，刪除指定的key數據
unlink key      //常用于多線程時，非阻塞刪除，僅僅將keys從keyspace元數據中刪除，沒真正的刪除，會在后續異步中操作// 過期時間
ttl key         // 查看還有多少秒過期 -1表示永不過期 -2 表示已過期
expire key 秒    // 給key設置過期時間// 數據庫操作
move key dbindex [0-15]   // 將當前數據庫的key移動到指定的數據庫中  redis默認是有16個數據庫的
select dbindex [0-15]   // 切換數據庫[0-15]，默認為0
dbsize   			// 查看當前數據庫key的數量flushdb         		// 清空當前庫
flushall 			// 清空16個數據庫 慎用

help @+數據類型 會出現命令提示 比如 help @string

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一、string字符串類型

• string是redis最基本的類型，一個key對應一個value。
• string類型是二進制安全的，意思是redis的string可以包含任何數據，比如jpg圖片或者序列化的對象。
• string類型是Redis最基本的數據類型，一個redis中字符串value最多可以是512M

1. set命令

// 常用命令
set key value [NX|XX][GET][EX seconds|PX milliseconds|EXAT unix-time-seconds|PXAT unix-time-milliseconds|KEEPTTLJ// 設置過期時間，秒為單位
set key1 value1 EX 3 // 過期時間為3秒// 設置鍵存在時的鍵值（即覆蓋作用），并返回原來的值
set key1 value2 get// 將key1進行修改時，繼續使用之前的過期時間(因為默認修改時是直接設置為永不過期了)
set key1 value1 keepttl // 過期時間為3秒

SET命令有NX、XX、EX、PX以及KEEPTTL五個可選參數,

• NX：鍵不存在的時候設置鍵值（NX可以理解為not exit）
• XX：鍵存在的時候設置鍵值
• GET：返回指定鍵原本的值，若鍵不存在時返回nil
• EX seconds：以秒為單位設置過期時間
• PX milliseconds：以毫秒為單位設置過期時間
• EXAT timestamp：設置以秒為單位的UNIX時間戳所對應的時間為過期時間
• PXAT milliseconds-timestamp：設置以毫秒為單位的UNIX時間戳所對應的時間為過期時間
• KEEPTTL：保留設置前指定鍵的生存時間

2. mset同時設置多個鍵值對

MSET [key1] [value1] [key2] [value2] [key3] [value3]  // 同時設置一個或多個鍵值對
MGET [key1] [key2] [key3]  // 同時獲取多個key的值
MSETNX [key1] [value1] [key2] [value2]  // 同時設置一個或多個 key-value 對  必須保證key都不存在才能成功

3. 獲取鍵的指定區間的值

GETRANGE [key] 0 -1  // 獲取這個key的值的全部
GETRANGE [key] 0 2   // 獲取這個key的值索引0到索引2之間的值
SETRANGE [key] 1 xxx  // 設置指定區間范圍內的值// 獲取key1的0-3的值，類似于獲取字符串的子字符串
getrange key1 0 3// 將key1從1索引開始設置為aayy
setrange key1 aayy

4. 數值增減
key鍵對應的value類型必須為數字

INCR [key]    // 遞增數字 +1
INCRBY [key] [increment]   // 增加指定的整數  +increment 
DECR [key]   // 遞減數字 -1
DECRBY [key] [increment]   // 減少指定的整數  -increment 

5. 獲取字符串長度和內容相加

STRLEN [key]        // 獲取key對應的值的長度
APPEND [key] [vale]   // 添加字符串內容// 向key1中追加aaaa
append key1 aaaa

6. 分布式鎖

setnx/setex [key] [過期時間] [value]  // 設置帶過期時間的key，動態設置
setnx [key] [value] // 只有在 key 不存在時設置 key 的值。
// 一般是兩個命令連用，寫成lua腳本連用，具體在Redis高級分布式鎖中使用

7. getset

getset [key] [value]  // 給定 key 的值設為 value ，并返回 key 的舊值
// 類似于 set [key] [value] get

應用

• dy點贊某個視頻或商品，點一次加一次
  • 使用incr key 獲得多少人喜歡
• 對于文章是否喜歡
  • 使用incr key 獲得多少人喜歡

二、List列表類型

• 列表是簡單的字符串列表，按照插入順序排序。
• 可以添加一個元素到列表的頭部(左邊）或者尾部(右邊)它的底層實際是個雙端鏈表
• 最多可以包含2^32- 1個元素(4294967295,每個列表超過40億個元素)
• 單key多vlue
  

主要功能有push/pop等，一般用在棧、隊列、消息隊列等場景

• left、right都可以插入添加；
• 如果鍵不存在，創建新的鏈表
• 如果鍵已存在，新增內容
• 如果鍵全移除，對應的鍵也就消失了

常見命令

lpush [key] [value] ...  // 往 列表頭部（左邊）放入元素
Rpush [key] [value] ...  // 往 列表（右邊）放入元素
lrange [key] 0 -1      // 從左邊開始遍歷列表  只能從左邊遍歷
lpop [key]           // 最左邊的出棧 也就是lrange遍歷的第一個
rpop [key]           // 最右邊的出棧 也就是lrange遍歷的最后一個
lindex [key] [index]  // 通過索引值獲取值
llen [key]    // 獲得元素個數
lrem [key] [num] [value]  // 從左往右刪除 num個值為 value的值（因為list允許有重復的值）
lrem [key] 0 [value]  // 從左往右刪除所有值為value的值
ltrim [key] [開始] [結束] // 截取指定范圍的值后再賦給[key]，也就是刪除這個區間外的值
RPOPLPUSH [key1] [key2]  //移除key1列表的最后一個元素(也即R端)，并將該元素添加到另一個key2列表的第一個(L端)并返回這個元素的值
lset [key] [index] [value]   //將key的第 index 個索引值改為value
linsert [key] before/after [value1] [value2] // 在list某個已有值的前后再添加具體值

應用場景
公眾號的訂閱的消息

• 關注的人發布文章，就會到本人的列表中 List，進行Ipush操作： lpush likearticle:id 文章id
• 查看自己訂閱的文章 lrange likearticle:id 0 9

三、 Hash表

• Hash是一個string類型的 field(字段)和 value(值）的映射表，Hash特別適合用于存儲對象。
• 它也是k-v 模式不變，但v是一個鍵值對 => Map<String,Map<Object,Object>>
• Redis 中每個hash可以存儲2個32-1鍵值對（40多億)|

常用命令
hset/hget/hmset/hmget/hgetall/hdel

hlen   // 獲取在某個key內的全部數量
hexists [key] [k1]   // 看key中是否有k1這個鍵
hkeys [key]    // 獲取key里面的所有key
hvals [key]    // 獲取key里面的所有value
hincrby [key] k1 [num] // key里面k1的值增長num 整數
hincrbyfloat [key] k1 [num] // key里面k1的值增長num 小數
hsetnx [key] k1 [value] // 不存在賦值，存在了無效\

四、 Set集合

• 單值多value，也就是無重復。集合成員是唯一的，這就意味著集合中不能出現重復的數據，集合對象的編碼可以是intset或者hashtable。
• Redis 的 Set 是String類型的無序集合。
• Redis 中Set集合是通過哈希表實現的，所以添加，刪除，查找的復雜度都是O(1)。
• 集合中最大的成員數為2^32- 1(4294967295,每個集合可存儲40多億個成員)

常用命令

SADD key [member ...]   // 添加元素，有重復值時，自動去重
SMEMBERS key      // 遍歷集合中所有元素
SISMEMBER key member    // 判斷元素是否在集合中
SREM key [member ...]     // 刪除元素
SCARD  key          // 獲取集合長度
SRANDMEMBER key m   // 從set集合里面隨機取出m個元素展示，不會刪除  如果超過最大數量就全部取出   如果寫的值是負數，比如-3 ，表示需要取出3個，但是可能會有重復值
SPOP key m   // 從集合中隨機彈出一個元素，會刪除
SMOVE key1 key2 value1  // 將key1的已存在的某個值value1遷移給key2，key1中value1便沒有了

集合運算

SDIFF keyA keyB     // A - B  屬于A但不屬于B的元素構成的集合
SUNION keyA keyB    // A U B  屬于A或者屬于B的元素合并后的
SINTER keyA keyB    // A ∩ B  屬于A同時屬于B
SINTERCARD numkeys keyA keyB [LIMIT limit] // 不返回結果集，只返回結果的基數（即個數）

應用場景
抽獎小程序

• 將所有抽獎用戶 sadd key 用戶ID
• 顯示多少人參加 SCARD key
• 從set中任意選取N個中獎人
• SRANDMEMBER key 2 隨機抽獎兩個人，元素不刪除
• SPOP key 2 隨機抽獎兩個人，元素會刪除

朋友圈點贊

• 新增點贊 SADD pub:msgID 點贊用戶Id1 點贊用戶Id2
• 取消點贊 SREM pub:msgID 點贊用戶Id
• 展現所有點贊過的用戶 SMEMBERS pub:msgID
• 點贊用戶統計 SCARD pub:msgID
• 判斷某個朋友是否對樓主點贊過 SISMEMBER pub:msgID 用戶Id

可能認識的人

• 求兩個人的差集 SDIFF user1 user2

五、 ZSet有序集合

• zset和 set一樣也是string類型元素的集合，且不允許重復的成員。
  • zset k1 score1 v1 score2 v2
• zset和set的區別，就是在set的基礎上加了一個score分數值，redis正是通過分數來為集合中的成員進行從小到大的排序。
• zset的成員是唯一的，但分數(score)卻可以重復。
• zset集合是通過哈希表實現的，所以添加，刪除，查找的復雜度都是O(1)。
• 集合中最大的成員數為2^32 -1

常用命令

ZADD key score member [score member ] // 添加元素
ZRANGE key start stop [WITHSCORES] // 返回元素分數從小到大的順序   返回索引從start到stop之間的所有元素，0 -1是返回全部
ZREVRANGE key 0 - 1 [WITHSCORES]   // 反序，WITHSCORES參數表示顯示分數
ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count] // 獲取指定分數范圍的元素，在min或max前加"("時，表示開區間   limit是返回限制，返回多少個 
// 實例：ZRANGEBYSCORE key （60 90 limit 0 1  // 表示在key中篩選一個分數在(60,90]區間中的值ZSCORE key member     // 獲取元素的分數
ZCARD key             // 獲取集合中元素的數量
ZREM key 某score下對應的value值   // 刪除元素
ZINCRBY key increment member    // 增加某個元素的分數
ZCOUNT key min max     // 獲得指定分數范圍內的元素個數
ZRANK key value     // 獲得value下標
ZREVRANK key values    // 逆序獲得下標

ZMPOP numkeys key [key …] <MIN | MAX> [COUNT count] // 彈出元素，彈出后刪除

• numkeys 表示幾個key
• <MIN | MAX> 小 | 大
• [COUNT count] count num 彈出num個
  
  在myzset集合中，有元素：（1，one），（2，two），（3，three）
  以上命令意思是，在myzset這一個鍵中，取出最小的一個（分數，值）這樣的‘分數-值’對

應用場景
根據商品銷售對商品進行排序顯示

• 思路：定義商品銷售排行榜(sorted set集合)，key為goods:sellsort，分數為商品銷售數量。
• 商品編號1001的銷量是9，商品編號1002的銷量是15
  • zadd goods:sellsort 9 1001 15 1002
• 有一個客戶又買了2件商品1001，商品編號1001銷量加2
  • zincrby goods:sellsort 2 1001
• 求商品銷量前10名
  • ZRANGE goods:sellsort 0 9 withscores

六、 GEO地理空間

Redis GEO主要用于存儲地理位置信息，并對存儲的信息進行操作,包括

• 添加地理位置的坐標。
• 獲取地理位置的坐標。
• 計算兩個位置之間的距離。
• 根據用戶給定的經緯度坐標來獲取指定范圍內的地理位置集合

經緯度去地圖上直接復制

// 多個經度(longitude)、緯度(latitude)、位置名稱(member) 添加到指定的key中
GEOADD key longitude latitude member [經度 緯度 名稱 ...]// 從鍵里面返回所有給定位置元素的位置（經度和緯度)
GEOPOS key member [...]GEODIST 返回兩個給定位置之間的距離。
GEORADIUS 以給定的經緯度為中心，返回與中心的距離不超過給定最大距離的所有位置元素。
GEORADIUSBYMEMBER 跟GEORADIUS類似// 返回一個或多個位置元素的Geohash表示
GEOHASH key member [...] 

• GEORADIUS
  
  應用場景
• 美團附近的飯店、酒店
• 高德地圖附近的店

七、 HyperLogLog基數統計

HyperLogLog是用來做基數統計的算法。

• 去重復統計功能的基數估計算法就是 HyperLogLog
  • 基數：是一種數據集，去重復后的真實個數
  • 基數統計：用于統計一個集合中不重復的元素個數，就是對集合去重復后剩余元素的計算
• 只需要花費12KB內存，就能記錄 2的64次方=18446744073709551616 個不同元素的基數

HyperLogLog的優點是，在輸入元素的數量或者體積非常非常大時，計算基數所需的空間總是固定且是很小的。

HyperLogLog類型的本質是string類型。但是，因為 HyperLogLog只會根據輸入元素來計算基數，而不會儲存輸入元素本身，所以HyperLogLog不能像集合那樣，返回輸入的各個元素。（即不能用get）

PFADD key element [element ...]  // 添加指定元素到 HyperLogLog 中。
PFCOUNT key [key ...]  // 返回給定HyperLogLog的基數估算值。
PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey ...]  // 將多個HyperLogLog合并為一個HyperLogLog

應用場景

• 統計某個網頁的UV、某個文章的UV
• UV Unique Visitor 獨立訪客，一般理解為客戶端IP，需要去重
• 用戶搜索網站關鍵詞數量
• 統計用戶每天搜索不同詞條個數

八、Bitmap位圖

由0和1狀態表現的二進制位的bit數組

• 用String類型作為底層數據結構實現的一種統計二值狀態(Y/N)的數據類型
• 位圖本質是數組，它是基于String數據類型的按位的操作。該數組由多個二進制位組成，每個二進制位都對應一個偏移量(我們稱之為一個索引)。
• 一個鍵對應的位圖類型應該是8的整數倍。
• Bitmap支持的最大位數是2^32位，它可以極大的節約存儲空間，使用512M內存就可以存儲多達42.9億的字節信息(2的32次方 = 4294967296)

常用命令

SETBIT key offset value    // 將key鍵中的第offset的值設為value  value只能是0或1  offset 從0開始
GETBIT key offset        // 獲得第offset位的值
STRLEN key              // 得出占多少字節 超過8位后自己按照8位一組一byte再擴容
BITCOUNT key         // 得出該key里面含有幾個1
BITOP and destKey key1 key2 // 對一個或多個 key 求邏輯并，并將結果保存到 destkey 
BITOP or destKey key1 key2 // 對一個或多個 key 求邏輯或，并將結果保存到 destkey 
BITOP XOR destKey key1 key2 // 對一個或多個 key 求邏輯異或，并將結果保存到 destkey 
BITOP NOT destKey key // 對key 求邏輯非，并將結果保存到 destkey 

應用場景
做簽到很適合位圖

• 每天使用1個1億位的Bitmap約占12MB的內存（10^8/8/1024/1024），10天的Bitmap的內存開銷約為120MB，內存壓力不算太高。
• 在實際使用時，最好對Bitmap設置過期時間，讓Redis自動刪除不再需要的簽到記錄以節省內存開銷。
• 對于電影和廣告是否被點擊播放過也可以用位圖

九、bitfield位域

通過bitfield命令可以一次性操作多個比特位域(指的是連續的多個比特位)，它會執行一系列操作并返回一個響應數組，這個數組中的元素對應參數列表中的相應操作的執行結果。

十、 Stream流

Redis Stream主要用于消息隊列(MQ，Message Queue)

實現消息隊列的三個方式

• List實現消息隊列
  

  • 常用來做異步隊列使用，將需要延后處理的任務結構體序列化成字符串塞進Redis的列表，另個線程從這個列表中輪詢數據進行處理。

• Pub/Sub 發布訂閱，
  

  • 但它有個缺點就是消息無法持久化，如果出現網絡斷開、Redis宕機等，消息就會被丟棄。簡單來說發布訂閱(pub/sub)可以分發消息，但無法記錄歷史消息。并且沒有ACK機制保證數據的可靠性

• Stream流 （Redis版的MQ消息中間件+阻塞隊列）

  • Redis Stream提供了消息的持久化和主備復制功能，可以讓任何客戶端訪問任何時刻的數據，并且能記住每一個客戶端的訪問位置，還能保證消息不丟失。

Stream底層結構

10.1 隊列指令

XADD  // 添加消息到隊列末尾
XTRIM  maxlen|minid  len|id // 限制Stream的長度，如果已經超長會進行截取// maxlen  允許的最大長度，對流進行修剪限制長度，按id保留最大的len個// minid 允許的最小id，從某個id值開始比該id值小的將會被拋棄XDEL key ID  // 刪除消息
XLEN key  // 獲取Stream中的消息長度XRANGE key start end [count] // 獲取消息列表(可以指定范圍)，忽略刪除的消息
XREVRANGE  // 和XRANGE相比區別在于反向獲取，ID從大到小XREAD [COUNT count] [BLOCK milliseconds] key id  // 獲取消息(阻塞/非阻塞)，返回大于指定ID的消息
// count 最多讀取幾條消息，不指定時返回key中所有滿足的消息
// BLOCK是否已阻塞的方式讀取消息，默認不阻塞，如果milliseconds設置為0，表示永遠阻塞
// id  $表示比最大ID還大的id；0-0表示從最小id獲取消息

XADD 添加消息

• *號表示服務器自動生成MessageID(類似mysq|里面主鍵auto_increment)，后面順序跟著一堆業務key/value
• Redis對于ID有強制要求，*號的位置可以是自己指定的ID，但格式必須是時間戳-自增Id這樣的方式，且后續ID不能小于前一個ID

XRANGE 獲取消息

xrange - + 10  表示獲取10條ID從小到大的數據

XREAD 獲取消息（阻塞態）

Stream的基礎方法，使用xadd存入消息和xread循環阻塞讀取消息的方式可以實現簡易版的消息隊列，交互流程如下

10.2 消費組指令

創建消費組的目的：
讓組內的多個消費者共同分擔讀取消息，所以，我們通常會讓每個消費者讀取部分消息，從而實現消息讀取負載在多個消費者間是均衡分布的

XGROUP CREATE  key GROUP ID //創建消費者組，消費者按組創建，id為$時表示從尾部消費，為0時表示從頭消費
XREADGROUP GROUP  // 讀取消費者組中的消息XACK  // ack消息，消息被標記為“已處理”
XPENDING key GROUP // 打印待處理消息的詳細信息（即已讀但未ack確認的消息）XGROUP SETID  // 設置消費者組最后遞送消息的ID
XGROUP DELCONSUMER  // 刪除消費者組
XCLAIM  // 轉移消息的歸屬權（長期未被處理/無法處理的消息，轉交給其他消費者組進行處理)
XINFO  // 打印Stream\Consumer\Group的詳細信息
XINFO GROUPS  // 打印消費者組的詳細信息
XINFO STREAM  // 打印Stream的詳細信息

XREADGROUP命令中

• stream中的消息—旦被消費組里的一個消費者讀取了，就不能再被該消費組內的其他消費者讀取了，即同一個消費組里的消費者不能消費同一條消息。
• 但不同消費組的消費者可以消費同一條信息。

XPENDING 打印待處理消息的詳細信息

10.3 ACK機制

基于Stream 實現的消息隊列，如何保證消費者在發生故障或宕機再次重啟后，仍然可以讀取未處理完的消息?

• Streams 會自動使用內部隊列（也稱為 PENDING List）留存消費組里每個消費者讀取的消息保底措施，直到消費者使用XACK命令通知Streams"消息已經處理完成"。
• 消費確認增加了消息的可靠性，一般在業務處理完成之后，需要執行XACK命令確認消息已經被消費完成。

下面抓圖所示: consumer2已讀取的消息的ID是1659430293537-0
一旦消息1659430293537-0被consumer2處理了
consumer2就可以使用XACK命令通知Streams，然后這條消息就會被刪除

此時回復命令：
XACK mystream groupC 1659430293537-0
表示已確認