Redis基础 - 基本类型及常用命令

Redis数据结构介绍

Redis是一个key-value的数据库，key一般是string类型，不过value的类型多种多样：

• string《 hello world 》
• Hash《 {name: “jack”, age: 12} 》
• List 《 [A -> B -> C -> C] 》
• Set 《 {A, B, C} 》
• SortedSet 《 {A: 1, B: 2, C: 3} 》
• GEO 《 {A: (120.3, 30.5)} 》
• BitMap 《 01110101010101 》
• HyperLog《 01110101010101 》

还有更多，常见的是前面的五种，也叫基本类型。

Redis通用命令

通用命令是不分数据类型的，都可以使用的命令，常见的有：

• KEYS 查看符合模板（pattern）的所有key

使用（返回所有的key，不建议在生产环境下使用）

查询所有的key

KEYS *

查询以a开头的key

KEYS a*

如果数据很多，别用这个，因为Redis是单线程，所以执行KEYS 的时候，会花很多时间，整个Redis服务被阻塞，其他的命令无法执行。

• DEL 删除一个指定的key

使用（可以删除一个或多个，返回删除的个数）

DEL name
DEL name age

• EXISTS 判断key是否存在

使用（可以判断一个或多个，返回存在的个数）

EXISTS name
EXISTS name age

• EXPIRE：给一个key设置有效期（单位是秒），有效期到时该key会自动被删除

• TTL：查看一个key的剩余有效期（被删除后，返回-2。返回-1，就代表永久有效。）

使用

EXPIRE name 20
TTL name

所以一般情况下，给Redis存入数据时，可能会建议设置有效期，不设置就永久了。

string类型

字符串类型是Redis中最简单的存储类型。其value是字符串，不过根据字符串的格式不同，又可分为3类：

• string 普通字符串
• int 整数类型，可以做自增自减的操作
• float 浮点类型，可以做自增自减的操作

这三个不管是那种形式，底层都是字节数组形式存储，只不过是编码方式不同。字符串类型最大空间不能超过512M

string类型的常见命令如下：

• SET：添加或修改已经存在的一个string类型的键值对

set name rose

• GET：根据key获取string类型的value

get name

• MSET：批量添加多个string类型的键值对

MSET k1 v1 k2 v2 

• MGET：根据多个key获取多个string类型的value

MGET k1 k2

• INCR：让一个整形的key自增1

INCR age

• INCRBY：让一个整形的key自增并指定步长，如incrby num 2 让num值自增2

INCRBY age 2
INCRBY age -1 #这样就能自减（也可以使用DNCR）

• INCRBYFLOAT：让一个浮点类型的数字自增并指定步长

set score 10.1
INCRBYFLOAT 0.5

• SETNX：添加一个string类型的键值对，前提是这个key不存在，否则不执行。所以这个是只新增。和 set name asd nx 效果一样

• SETEX：添加一个string类型的键值对，并且指定有效期，上面的EXPIRE是给已存在的设置有效期，这个是新添加时同时指定

SETEX name 10 zhangsan 

这个和set name zhangsan ex 10 效果一样。

思考

Redis没有类似MySQL中的table概念，我们该如何区分不同类型的key呢？例如需要存储用户、商品信息到Redis，有一个用户的id是1，有一个商品的id也恰好是1。
Redis的key允许有多个单词形成层级结构，多个单词之间用“：”隔开，比如格式如下：

项目名：业务名：类型：id

这个格式并非固定，也可以根据自己的需求删除或添加词条。
例如我们的项目名称叫xiangmu，有user和product两种不同类型的数据，我们可以如下定义key：

• user相关的key ：xiangmu:user:1

• product相关的key：xiangmu:product:1

相应的value可能是Java对象，比如User对象，可以序列化成json字符串后存储，比如：

set xiangmu:user:1 {"id":1, "name":"asd", "age":21}

用这种方式时，在终端可能没啥感觉，但用客户端时，会看的很方便，比如会出现xiangmu包，里面有user包之类的…（客户端图省略）

hash类型

hash类型，也叫散列，其value是一个无序字典，类似于Java中的hashmap结构。string结构是将对象序列化为JSON字符串后存储，当需要修改对象某个字段是很不方便。比如xiangmu:user:1 {“id”:1, “name”:“asd”, “age”:21}，在这里面value是字符串，如果想单独修改里面的某个字段，是很难修改的。hash结构可以将对象中的每个字段独立存储，可以针对单个字段做CRUD。

hash类型的常见命令

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

HSET xiangmu:user:1 name asd
HSET xiangmu:user:1 age 21

如果想单独修改age的话，执行HSET xiangmu:user:1 age 18

• HGET key field：获取一个hash类型key的field的值

HGET xiangmu:user:1 name

• HMSET：批量添加多个hash类型key的field的值，就是可以添加多个field value。

HMSET xiangmu:user:1 name asd age 21

• HMGET：批量获取多个hash类型key的多个field的值

HMGET xiangmu:user:1 name age

• HGETALL：获取一个hash类型的key中的所有的field和value

HGETALL xiangmu:user:1

• HKEYS：获取一个hash类型的key中的所有的field

HKEYS xiangmu:user:1

• HVALS：获取一个hash类型的key中的所有的value

HVALS xiangmu:user:1

• HINCRBY：让一个hash类型key的某个field的value自增并指定步长

HINCRBY xiangmu:user:1 age 2
HINCRBY xiangmu:user:1 age -2 #给负数就是负增长

• HSETNX：添加一个hash类型的key的field值，前提是这个field不存在，否则不执行。

HSETNX xiangmu:user:1 name asd #由于有name这个field，所以这次不执行，没有就执行。

list类型

Redis中的list类型与Java中的LinkedList类似，可以看做是一个双向链表结构。既可以支持正向检索，也可以支持反向检索。特征与LinkedList类似：

• 有序
• 元素可以重复
• 插入和删除快
• 查询速度一般

常用来存储有序数据，比如朋友圈点赞列表，评论列表等。list类型的常见命令：

• LPUSH key element…：向列表左侧（可以理解成队首）插入一个或多个元素

LPUSH key v1 v2 v3 # 由于是左侧插入，所以结果的顺序是v3 v2 v1

• LPOP key：移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回nil

LPOP key
LPOP key 2 #这是指取2个元素。由于取出来后会移除，所以总结果中v3 v2没了。

• RPUSH key element…：向列表右侧（可以理解成队尾）插入一个或多个元素

RPUSH key v4 v5 v6 #由于是右侧插入，所以结果的顺序是v4 v5 v6

• RPOP key：移除并返回列表右侧的第一个元素，没有则返回nil

• LRANGE key start end：返回一段角标范围内的所有元素

LRANGE key 1 2 #从左侧取从下标1开始到下标2

• BLPOP和BRPOP：与LPOP和RPOP类似，只不过在没有元素时等待指定时间，而不是直接返回nil

格式：BLPOP key[key...] timeout（秒）

BLPOP k1 10 #这样的话，取k1这个key的左侧第一个元素，没有的话，等10秒。执行后，终端就阻塞状态。

在执行前，开新的终端，往k1里假如一个元素后，那个才会取出来并结束。BLPOP是阻塞式获取的意思。

思考

1）如何利用list结构模拟一个栈？
栈的特点是先进后出，所以入口和出口在同一边。所以入可以用L[R]PUSH，出用L[R]POP即可。

2）如何利用list结构模拟一个队列？
队列的特点是先进先出，所以入口和出口不在同一边。可以用L存，R取。或R存，L取。

3）如何利用list结构模拟一个阻塞队列？
阻塞队列就是有元素就取，没有就等。因为是队列，所以要先保证入口出口不同边，出队时采用BLPOP或BRPOP。

set类型

redis的set结构与Java中的hashset类似，可以看做是一个value为null的hashmap。因为也是一个hash表，因此具备与hashset类似的特征：

• 无序
• 元素不可重复
• 查找快
• 支持交集、并集、差集等功能

set类型的常见命令：

• SADD key member…：向set中添加一个或多个元素

sadd k1 v1 v2 v3

• SREM key member…：移除set中的指定元素

SREM k1 v1

• SCARD key：返回set中元素的个数

SCARD k1

• SISMEMBER key member：判断一个元素是否存在set中

SISMEMBER k1 v1

• SMEMBERS：获取set中所有元素

SMEMBERS k1

[以上是对单个set的操作，下面开始是对多个set的操作命令]

• SINTER k1 k2…：求k1和k2的交集。k1和k2共有的。

• SDIFF k1 k2…：求k1和k2的差集。在k1里面有，但k2里没有的。

• SUNIOn k1 k2…：求k1和k2的并集。k1和k2都搞一起，set是不能重复的，所以重复的元素变成1个。

案例：set命令的练习

将下列数据用Redis的set集合来存储：

• 张三的好友有：李四、王五、赵六。

sadd zs lisi wangwu zhaoliu

• 李四的好友有：王五、麻子、二狗。

sadd ls wangwu mazi ergou

利用set的命令实现下列功能：

• 计算张三好友有几人

SCARD zs

• 计算张三和李四有哪些共同好友

SINTER zs ls

• 查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友

SDIFF zs ls

• 查询张三和李四的好友总共有哪些人

SUNIOn zs ls

• 判断李四是否是张三的好友

SISMEMBER zs lisi

• 判断张三是否是李四的好友

SISMEMBER ls zhangsan

• 将李四从张三的好友列表中移除

SREM zs lisi

SortedSet类型

redis的sortedset是可排序的set集合，与Java中的treeset有些类似，但底层数据结构却差别很大。sortedset中的每一个元素都带有一个score属性，可以基于score属性对元素排序，底层的实现是一个跳表（SkipList）加hash表。sortedset具备下列特性：

• 可排序
• 元素不重复
• 查询速度快

因为sortedset的可排序特性，经常被用来实现牌行榜这样的功能。sortedset的常见命令有：

• ZADD key score member：添加一个或多个元素到sortedset，如果已经存在则更新其score值
• ZREM key member：删除sortedset中的一个指定元素
• ZSCORE key member：获取sortedset中的指定元素的score值
• ZRANK key member：获取sortedset中的指定元素的排名（排序默认是根据score来排的）
• ZCARD key：获取sortedset中的元素个数
• ZCOUNT key min max：统计score值在给定范围内的所有元素的个数（即这里的min max是分数值）
• ZINCRBY key increment member：让sortedset中的指定元素（分数的）自增，步长为指定的increment值
• ZRANGE key min max：按照score排序后（就会有排名了），获取指定排名范围内的元素（这里的min max不是分数值，而是排名）
• ZRANGEBYSCORE key min max：按照score排序后，获取指定score范围内的元素（这个是根据分数排名，所以min max是分数值）
• ZDIFF、ZINTER、ZUNIOn：求差集、交集、并集

注意：所有的排名默认都是升序，如果要降序则在命令的Z后面添加REV即可。REV代表reverse反转

案例：sortedset命令练习

• 将班级的下列学生得分存入Redis的sortedset中：Jack 85，Lucy 89，rose 82，Tom 95，Jerry 78，Amy 92，miles 76

ZADD stus 85 Jack 89 Lucy 82 rose 95 Tom 78 Jerry 92 Amy 76 miles

添加之后，在客户端查看的话就会发现默认以分数的升序排序了。并实现下列功能：

• 删除Tom同学

ZREM stus Tom

• 获取Amy同学的分数

• 获取rose同学的排名

ZRANK stus rose #默认排名下，返回2，因为排名是0开始的，在默认的升序排名下，rose是第三位，所以是2
ZREVRANK stus rose #返回3，因为倒过来的话，rose的成绩是第四高，所以是3

• 查询80分以下有几个学生

ZCARD stus 查全部的学生数，这样的话返回6个人
ZCOUNT stus 0 80

• 给Amy同学加2分

ZINCRBY stus 2 Amy

• 查出成绩前3名的同学

ZRANGE stus 0 2 #由于默认是升序，所以0到2是等于分数倒数第三名，结果是miles Jerry rose
ZREVRANGE stus 0 2 #由于默认是升序，所以倒序过来再查，结果是Amy Lucy Jack

• 查出成绩80分以下的所有同学

ZRANGEBYSCORE stus 0 80