Redis 常用五大数据类型
redis常见数据类型操作命令http://www.redis.cn/commands.html
Redis键 (key)
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key *
:查看当前库所有key (匹配:keys *1) -
exists key
:判断某个key是否存在 -
type key
:查看你的key是什么类型 -
del key
:删除指定的key数据 -
unlink key
:根据value选择非阻塞删除,仅将keys从keyspace元数据中删除,真正的删除会在后续异步操作。 -
expire key 10
:10秒钟为给定的key设置过期时间 -
ttl key
:查看还有多少秒过期,-1表示永不过期,-2表示已过期 -
select
:命令切换数据库 -
dbsize
:查看当前数据库的key的数量 -
flushdb
:清空当前库(谨慎使用) -
flushall
:通杀全部库(谨慎使用)
Redis字符串(String)
简介
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String是Redis最基本的类型,你可以理解成与Memcached一模一样的类型,一个key对应一个value
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String类型是
二进制安全的
。意味着Redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。 -
String类型是Redis最基本的数据类型,一个Redis中字符串value最多可以是
512M
常用命令
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set <key> <value>
:添加键值对 -
get <key>
:查询对应键值 -
append <key> <value>
:将给定的 value 追加到原值的末尾 -
strlen <key>
:获得值的长度 -
setnx <key> <value>
:只有在 key 不存在时,设置 key 的值 -
incr <key>
:将 key 中储存的数字值增1,只能对数字值操作,如果为空,新增值为1 -
decr <key>
:将 key 中储存的数字值减1,只能对数字值操作,如果为空,新增值为-1 -
incrby / decrby <key><步长>
:将 key 中储存的数字值增减,自定义步长 -
mset <key1> <value1> <key2> <value2> ...
:同时设置一个或多个 key-value -
mget <key1> <key2> <key3> ...
: 同时获取一个或多个 value -
msetnx <key1> <value1> <key2> <value2> ...
:同时设置一个或多个 key-value,当且仅当所有给定 key 都不存在。原子性,有一个失败则都失败 -
getrange <key> <起始位置> <结束位置>
:获得值的范围,类似java中的substring -
setrange <key> <起始位置> <value>
用 value 覆盖 key 所储存的字符串值,从 起始位置 开始(索引从0开始) -
setex <key> <过期时间> <value>
:设置键值的同时,设置过期时间,单位秒 -
getset <key> <value>
:以新换旧,设置了新值同时获得旧值
数据结构
String的数据结构为简单动态字符串(Simple Dynamic String,缩写SDS)。是可以修改的字符串,内部结构实现上类似于Java的ArrayList,采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配
如图中所示,内部为当前字符串实际分配的空间 capacity
一般要高于实际字符串长度 len
。当字符串长度小于1M时,扩容都是加倍现有的空间,如果超过1M,扩容时一次只会多扩1M的空间。需要注意的是字符串最大长度为512M。
Redis列表(List)
简介
单键多值:Redis 列表是简单的字符串列表,按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部(左边)或者尾部(右边)。它的底层实际是个双向链表,对两端的操作性能很高,通过索引下标的操作中间的节点性能会较差。
常用命令
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lpush/rpush <key> <value1> <value2> <value3> ...
:从左边/右边插入一个或多个值 -
lpop/rpop <key>
:从左边/右边吐出一个值,值在键在,值光键亡 -
lpop/rpop <key> <count>
:从左边/右边吐出一个值 count指定吐出几个,值在键在,值光键亡 -
rpoplpush <key1> <key2>
:从 key1 列表右边吐出一个值,插到 key2 列表左边 -
lrange <key> <start> <stop>
:按照索引下标获得元素(从左到右) -
lrange <key> 0 -1
:0左边第一个,-1右边第一个,(0-1表示获取所有) -
lindex <key> <index>
:按照索引下标获得元素(从0开始,从左到右) -
llen <key>
:获得列表长度 -
linsert <key> before <value> <newvalue>
:在value的前面插入newvalue插入值 -
linsert <key> after <value> <newvalue>
:在value的后面插入newvalue插入值 -
lrem <key> <n> <value>
:从左边删除 n 个value(从左到右) -
lset <key> <index> <value>
:将列表key下标为index的值替换成value
数据结构
List的数据结构为快速链表quickList。首先在列表元素较少的情况下会使用一块连续的内存存储,这个结构是ziplist,也即是压缩列表。它将所有的元素紧挨着一起存储,分配的是一块连续的内存。当数据量比较多的时候才会改成quicklist。因为普通的链表需要的附加指针空间太大,会比较浪费空间。比如这个列表里存的只是int类型的数据,结构上还需要两个额外的指针prev和next。
Redis将链表和ziplist结合起来组成了quicklist。也就是将多个ziplist使用双向指针串起来使用。这样既满足了快速的插入删除性能,又不会出现太大的空间冗余。
Redis集合(Set)
简介
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Redis set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能,特殊之处在于set是可以自动排重的,当你需要存储一个列表数据,又不希望出现重复数据时,set是一个很好的选择,并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口,这个也是list所不能提供的。
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Redis的Set是string类型的无序集合。它底层其实是一个value为null的hash表,所以添加,删除,查找的复杂度都是O(1)。
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一个算法,随着数据的增加,执行时间的长短,如果是O(1),数据增加,查找数据的时间不变
常用命令
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sadd <key> <value1> <value2> ...
:将一个或多个 member 元素加入到集合 key 中,已经存在的 member 元素将被忽略 -
smembers <key>
:取出该集合的所有值 -
sismember <key> <value>
:判断集合是否为含有该 值,有1,没有0 -
scard <key>
:返回该集合的元素个数 -
srem <key> <value1> <value2> ...
:删除集合中的某个元素 -
spop <key>
:随机从该集合中吐出一个值 -
srandmember <key> <n>
:随机从该集合中取出n个值。不会从集合中删除 -
smove <source> <destination>
:value把集合中一个值从一个集合移动到另一个集合 -
sinter <key1> <key2>
:返回两个集合的交集
元素 -
sunion <key1> <key2>
:返回两个集合的并集
元素 -
sdiff <key1> <key2>
:返回两个集合的差集
元素(key1中的,不包含key2中的)
数据结构
Set数据结构是dict字典,字典是用哈希表实现的。Java中HashSet的内部实现使用的是HashMap,只不过所有的value都指向同一个对象。Redis的set结构也是一样,它的内部也使用hash结构,所有的value都指向同一个内部值
Redis哈希(Hash)
简介
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Redis hash 是一个键值对集合
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Redis hash是一个string类型的field和value的映射表,hash特别适合用于存储对象
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类似Java里面的Map<String,Object>
常用命令
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hset <key> <field> <value>
给key集合中的field键赋值value -
hget <key> <field>
从key集合field取出 value -
hmset <key1> <field1> <value1> <field2> <value2>...
批量设置hash的值 -
hexists <key1> <field>
查看哈希表 key 中,给定域 field 是否存在。 -
hkeys <key>
列出该hash集合的所有field -
hvals <key>
列出该hash集合的所有value -
hincrby <key> <field> <increment>
为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 increment -
hsetnx <key> <field> <value>
将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ,当且仅当域 field 不存在
数据结构
Hash类型对应的数据结构是两种:ziplist(压缩列表),hashtable(哈希表)。当field-value长度较短且个数较少时,使用ziplist,否则使用hashtable
Redis有序集合 Zset(sorted set)
简介
- Redis有序集合zset与普通集合set非常相似,是一个没有重复元素的字符串集合。
- 不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个评分(score),这个评分(score)被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的,但是评分可以是重复了
- 因为元素是有序的, 所以你也可以很快的根据评分(score)或者次序(position)来获取一个范围的元素
- 访问有序集合的中间元素也是非常快的,因此你能够使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表
常用命令
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zadd <key> <score1> <value1> <score2> <value2>...
:将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中 -
zrange <key> <start> <stop> [withscores]
:返回有序集 key 中,下标在之间的元素,带withscores,可以让分数一起和值返回到结果集 -
zrangebyscore <key> <min> <max> [withscores]
:返回有序集 key 中,所有 score 值介于 min 和 max 之间 (包括等于 min 或 max )的成员。有序集成员按 score 值递增(从小到大)次序排列。 -
zrevrangebyscore <key> <max> <min> [withscores]
:同上,改为从大到小排列。 -
zincrby <key> <increment> <value>
:为元素的score加上增量 -
zrem <key> <value>
:删除该集合下,指定值的元素 -
zcount <key> <min> <max>
:统计该集合,分数区间内的元素个数 -
zrank <key> <value>
:返回该值在集合中的排名,从0开始
数据结构
SortedSet(zset)是Redis提供的一个非常特别的数据结构,一方面它等价于Java的数据结构Map<String, Double>,可以给每一个元素value赋予一个权重score,另一方面它又类似于TreeSet,内部的元素会按照权重score进行排序,可以得到每个元素的名次,还可以通过score的范围来获取元素的列表。
zset底层使用了两个数据结构
(1)hash,hash的作用就是关联元素value和权重score,保障元素value的唯一性,可以通过元素value找到相应的score值。
(2)跳跃表,跳跃表的目的在于给元素value排序,根据score的范围获取元素列表。
跳跃表(跳表)
1、简介
有序集合在生活中比较常见,例如根据成绩对学生排名,根据得分对玩家排名等。对于有序集合的底层实现,可以用数组、平衡树、链表等。数组不便元素的插入、删除;平衡树或红黑树虽然效率高但结构复杂;链表查询需要遍历所有效率低。Redis采用的是跳跃表。跳跃表效率堪比红黑树,实现远比红黑树简单。
2、实例
对比有序链表和跳跃表,从链表中查询出51
(1)有序链表
要查找值为51的元素,需要从第一个元素开始依次查找、比较才能找到。共需要6次比较。
(2)跳跃表
- 从第2层开始,1节点比51节点小,向后比较。
- 21节点比51节点小,继续向后比较,后面就是NULL了,所以从21节点向下到第1层
- 在第1层,41节点比51节点小,继续向后,61节点比51节点大,所以从41向下
- 在第0层,51节点为要查找的节点,节点被找到,共查找4次。
从此可以看出跳跃表比有序链表效率要高
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