redis快速入门-数据类型

前言

最近因项目需要用到redis，所以借助《Redis入门指南》（李子骅 编著）这本书快速入门了一下，此处记录下一些知识点（主要是命令），方便以后查阅。

简介

Redis是一个开源的key-value存储，并用于构建高性能，可扩展的Web应用程序的完美解决方案。

Redis的三个主要特点：

Redis数据库完全在内存中，使用磁盘仅用于持久性。

相比许多键值数据存储，Redis拥有一套较为丰富的数据类型。

Redis可以将数据复制到任意数量的从服务器。

Redis的优势

异常快速：Redis的速度非常快，每秒能执行约11万集合，每秒约81000+条记录。

支持丰富的数据类型：Redis支持最大多数开发人员已经知道的像列表，集合，有序集合，散列等数据类型。这使得它非常容易解决各种各样的问题，因为我们知道哪些问题是可以通过它的数据类型更好地处理。

操作都是原子性：所有Redis操作是原子的，这保证了如果两个客户端同时访问的Redis服务器将获得更新后的值。

多功能实用工具：Redis是一个多实用的工具，可以在多个用例如缓存，消息，队列使用(Redis原生支持发布/订阅)，任何短暂的数据，应用程序，如Web应用程序会话，网页命中计数等。

启动与停止

启动

1.直接启动

$ redis-server

默认使用6379端口。

趣闻一则：

6379是手机键盘上MERZ对应的数字，MERZ是一名意大利歌女的名字。

2.通过初始化脚本启动redis，可以使得redis随机启动（适合生产环境）。具体参见《Redis入门指南》。

停止

$ redis-cli SHUTDOWN

redis收到SHUTDOWN命令后会先断开所有客户端连接，然后根据配置执行持久化，最后完成退出。

此外也可以使用“kill redis进程的PID”来正常结束redis。

redis命令行客户端

我们可以通过redis-cli向redis发送命令，同时可以获取命令执行后的返回值。

配置

redis可以通过配置文件和命令行参数进行配置，配置文件模板参见redis.conf，它位于源代码目录的根目录中。

多数据库

redis是一个字典结构的存储服务器，一个redis实例提供了多个用来存储数据的字典，客户端可以指定将数据存储在哪个字典中。

同一个实例中的每个字典相当于一个独立的数据库，它对外是以一个从0开始的递增数字命名，不支持自定义名字。默认使用0号，可以通过SELECT命令来切换。

另外redis也不支持位每个数据库设置不同的访问密码，且多个数据库之间并不是完全隔离的，比如FLUSHALL命令可以清空一个实例中的所以数据库。

因此不同的字典适合当做命名空间来使用，比如0号用于生产环境，1号用于测试环境等等。

而不同应用的数据最好存储在不同实例当中。

入门-数据类型

热身

1.获取符合规则的键名列表

KEYS pattern

其中pattern支持glob风格通配符格式。

? 匹配一个字符

* 匹配任意个字符

[ ] 匹配括号间的任一字符

\ 用于转义

例子：

> SET bar 1
OK
> KEYS *
1) "bar"

(redis不区分命令大小写)

2.判断一个键是否存在

EXISTS key

存在返回1，不存在返回0。

3.删除键

DEL key [key ...]

可以删除多个键，返回值是删除的键的个数。

DEL的参数不支持通配符，但可以结合Linux的管道和xargs命令自己实现删除所以符合规则的键，比如删除所有以”user:”开头的键：

redis-cli KEYS "user:*" | xargs redis-cli DEL

4.获取键值的数据类型

TYPE key

返回值可能是：

string（字符串类型）

hash（散列类型）

list（列表类型）

set（集合类型）

zset（有序集合类型）

字符串类型

Redis的字符串是字节序列。在Redis中字符串是二进制安全的，这意味着他们有一个已知的长度，是没有任何特殊字符终止决定的，所以可以存储任何东西，最大长度可达512兆。

Redis使用一个sdshdr类型的变量来存储字符串，而redisObject的ptr字段指向的是该变量的地址。

struct sdshdr {
int len; //字符串长度
int free; //buf中剩余的空间
char buf[]; //字符串内容
};

相关命令：

1.赋值与取值

SET key value
GET key

例子：

redis 127.0.0.1:6379> SET name "jiange"
OK
redis 127.0.0.1:6379> GET name
"jiange"

2.递增数字

当存储的内容是整数形式时，可以进行自增，当键值不存在时会默认为0，因此第一次递增之后结果为1。

INCR key

生成自增id：

对于文章数据 post:$postID:data ，我们需要每一篇文章有一个唯一的自增id->”\$postID”，可使用名为 对象类型（复数形式）：count(命名仅供参考，可以使用其他任意名字)的键来存储当前类型对象的数量，每增加一个新对象就对它使用INCR：

$postID = INCR posts:count
$serializedPost = serialize($title,$content,$author,$time)
SET post:$postID:data, $serializedPost

3.增加指定整数

INCRBY key increment

4.减少指定整数

DECR key
DECRBY key decrement

5.增加指定浮点数

INCRBYFLOAT key increment

6.向尾部追加值

APPEND key value

7.获取字符串长度

STRLEN key

8.同时获得/设置多个键值

MGET key [key ...]
MSET key value [key value ...]

9.位操作

GETBIT key offset
SETBIT key offset value
BITCOUNT key [start] [end] //获得二进制中1的个数
BITOP operation destkey key [key ...]
//operation包括AND，OR，XOR，NOT

散列类型

散列类型的键值也是一种字典类型，其存储了字段和字段值的映射，字段值只能是字符串，一个散列类型键可以包含至多2^32-1个字段。

散列类型适合存储对象：使用对象类别和ID构成key，使用字段表示对象的属性，而字段值则存储属性值。

比如：

键       字段  字段值
color   白色
car:2   name    奥迪
price   90万

该汽车对象的ID为2。

相关命令：

1.赋值和取值

HSET key field value
HGET key field
HMSET key field value [field value ...]
HMGET key field [field ...]
HGETALL key

HSET命令不区分插入和更新操作，当执行的是插入时返回1，更新时返回0。当键本身不存在时，HSET命令会自动建立它。

2.判断字段是否存在

HEXISTS key field

3.当字段不存在时赋值

HSETNX key field value

如果字段已存在，将不执行任何操作。

4.增加数字

HINCRBY key field increment

5.删除字段

HDEL key field [field ...]

6.只获取字段名或字段值

HKEYS key
HVALS key

7.获得字段数量

HLEN key

列表类型

list可以存储一个有序的字符串列表，常用的操作是向列表两端添加元素，或者获得列表的某一个片段。其内部使用双向链表实现，因此在头部和尾部添加和获取元素的速度很快，缺点是通过索引访问元素比较慢。

一个列表类型的键最多能容纳2^32-1个元素。

相关命令：

1.向列表两端增加元素

LPUSH key value [value ...]
RPUSH key value [value ...]

分别向键值位key的列表左边和右边添加元素，返回值表示增加元素后列表的长度。

2.向列表两端弹出元素

LPOP key
RPOP key

3.获取列表中元素的个数

LLEN key

当键值不存在时会返回0；

4.获得列表片段

LRANGE key start stop

LRANGE支持负索引，表示从右边开始计算序数，-1表示最右边第一个元素，-2表示最右边第二个元素；

LRANGE numbers 0 -1 可以获得列表所有元素

当start的索引位置在stop的索引位置后面时，返回空列表；

当stop超过实际的索引范围时，则返回到列表最右边的元素；

5.删除列表中指定的值

LREM key count value

rem位remove的缩写；

以上命令删除列表中前count个值为value的元素，返回的是实际删除的元素个数；

当count > 0时，从列表左边开始删除；

当count < 0时，从列表右边开始删除；

当count = 0时，从列表中删除【所有】值为value的元素；

6.获得/设置指定索引的元素值

LINDEX key index
LSET key index value

LINDEX用来返回指定索引的元素，索引从0开始，index是负数则表示从右边开始计算；

7.只保留列表指定字段

LTRIM key start end

该命令可以删除指定索引范围之外的所有元素（左右都是闭区间）；

8.向列表中插入元素

LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value

在值为pivot的元素前面or后面插入值value；

9.将元素从一个列表转到另一个列表

RPOPLPUSH source destination

集合类型

集合中每个元素都是不同的，且没有顺序，一个集合类型的键可以存储至多2^32-1个字符串。

集合类型在redis内部是使用值为空的散列表实现的。

多个集合类型键之间可以进行并集，交集和差集运算。

相关命令：

1.增加/删除元素

SADD key member [member ...]
SREM key member [member ...]

返回值是成功加入/删除的元素数量；

2.获得集合中的所有元素

SMEMBERS key

3.判断元素是否在集合中

SISMEMBER key member

时间复杂度为O(1)；

4.集合间运算

SDIFF key [key ...]
SINTER key [key ...]
SUNION key [key ...]

5.获得集合中元素个数

SCARD key

6.进行集合运算并存储结果

SDIFFSTORE destination key [key ...]
SINTERSTORE destination key [key ...]
SUNIONSTORE destination key [key ...]

7.随机获得集合中的元素

SRANDMEMBER key [count]

事实上，这里的随机是随机挑选一个桶（上面提到，set是用hash实现的），再从桶里随机选择一个元素，因此每个元素被选中的概率并不一样。

8.从集合中弹出一个元素

SPOP key

随机弹出一个元素。

有序集合类型

有序集合类似集合。不同的是，一个有序集合的每个元素带有分数，便于排序。

有序集合类型是使用散列表和跳跃表实现的，所以即使读取位于中间部分的数据，速度也很快（时间复杂度为O(log(N))）。

相关命令：

1.增加元素

ZADD key score member [score member ...]

如果一个元素已经存在，则用新的分数替换原有的分数。

返回值为新加入到集合中的元素个数。

2.获得元素的个数

ZSCORE key member

3.获得排名在某个范围的元素列表

ZRANGE key start stop [WITHSCORES]
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]

ZRANGE会按照元素分数从小到大的顺序返回索引从start到stop之间的所有元素（包含两端的元素）。

WITHSCORES可以同时获得元素的分数。

ZREVRANGE则是按分数从大到小排序。

4.获得指定分数范围的元素

ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]

按照分数从小到大的顺序返回分数在min和max之间（包含min和max）的元素。

LIMIT offset count 在获得的元素列表的基础上向后偏移offset个元素，并且只获取前count个元素。

5.增加某个元素的分数

ZINCRBY key increment member

6.获得集合中元素的数量

ZCARD key

7.获得指定分数范围内的元素个数

ZCOUNT key min max

8.删除一个或多个元素

ZREM key member [member ...]

9.按照排名范围删除元素

ZREMRANGEBYRANK key start stop

10.按照分数范围删除元素

ZREMRANGEBYSCORE key min max

11.获得元素的排名

ZRANK key member
ZREVRANK key member

12.计算有序集合的交集

ZINTERSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight [weight ...]] [AGGREGATE SUM|MIN|MAX]