Loading... # redis数据类型与基础操作 ## 简介 Redis 是一个开源（BSD许可）的，内存中的数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。 它支持多种类型的数据结构，如 字符串（strings）， 散列（hashes）， 列表（lists）， 集合（sets）， 有序集合（sorted sets） 与范围查询， bitmaps， hyperloglogs 和 地理空间（geospatial） 索引半径查询。 Redis 内置了 复制（replication），LUA脚本（Lua scripting）， LRU驱动事件（LRU eviction），事务（transactions） 和不同级别的 磁盘持久化（persistence）， 并通过 Redis哨兵（Sentinel）和自动 分区（Cluster）提供高可用性（high availability）。 ## redis实例 ![01.png][1] redis是单线程、单进程、单实例的。一台服务器可以开启多个redis实例，通过端口区分。可以通过 ``` redis-cli -p 端口号 ``` 来连接不同的实例，如果不指定端口号，默认是6379 redis通过epoll来读取client请求，因为是单线程、单进程，所以保证每个连接内命令的顺序一致，也就是说客户端处理好线程安全问题，交给redis之后一定是安全的。每个redis默认会生成16个库0-16，可以通过配置文件修改。可以通过 ``` redis-cli -n （0-16） ``` 来选择不同的库进入，或者在进入之后通过 ``` select (0-16) ``` 来切换库 ## 数据类型 redis通过key-value的形式存放数据，value有String、List、hash、Set、sorted_set多种类型。其中key上面会保留一些属性，例如： 1. type value的类型，可以通过 ``` type key ``` 来获取value的数据类型 2. Object encoding value的编码，比如embstr（字符串），int（数字）,可以通过 ``` Object encoding key ``` 命令来获取。该方式可以加快处理速度，比如我的编码是embstr，当我执行累加操作的时候，发现不是int，就直接抛出异常， 不用再去判断value是否是数字了。每次执行成功执行string或int的操作之后，都会把编码保存在key中。 ### String类型 ![02.png][2] String类型实际存储的是byte也就是字节，二进制安全，不涉及到编码问题。因为是byte所以redis的String实际上包含，字符串，数值，bitmap三种类型。 - 字符串 针对字符串的操作有 写入数据 ``` set key value ``` 获得数据 ``` get key ``` 追加数据 ``` append key value ``` 替换字符串中的字符 ``` setrange key offset value ``` 获取字符串中的字符，字符串为双向索引，从前到后为0-n，从后到前为-1-(-n) ``` getrange key start end ``` 获取字符串长度(实际获取的是字节的数组的长度，一个中文有可能长度为2或3) ``` strlen key ``` - 数值 针对数值的操作有 自增1 ``` incr key ``` 自减1 ``` decr key ``` 增加n ``` incrby key n ``` 减少n ``` decrby key n ``` - bitmap bitmap，针对位进行操作，在redis中，每个字节都有自己的下标，一个字节有8位二进制，同样的每一位也有自己的下标，位的下标从0开始，一个字符串中，第一个字节是0-7，第二个字节就是8-15，可以通过 ``` setbit key offset value ``` 来修改key所对应的value的offset位的下标的值,如执行 ``` setbit k1 1 1 setbit k1 7 1 setbit k1 9 1 setbit k1 14 1 get k1 ``` 此时k1的所对应的二进制值为：0100 0001 0100 0010,输出的value就是"AB" 统计某几个字节二进制位为1的数量 ``` bitcount key start end ``` 其中start，end为字节的序号 寻找某个二进制位，第一个出现的位置 ``` bitpos key 1 [start] [end] ``` 寻找二进制1出现的位置，start，end为字节下标 位的操作，与或非异或等 ``` bitop and andkey k1 k2 ... ``` k1,k2等做与操作，结果保存为andkey,同理还有或操作 ``` bitop or orkey k1 k2 ... ``` bitmap应用场景 1. 有用户系统，统计用户登录天数，且窗口随机 365天每天占一位，每个用户是一个key，当某个用户登录后，该key对应的位数设置为1 ``` setbit sean 1 1 setbit sean 7 1 setbit sean 364 1 STRLEN sean BITCOUNT sean -2 -1 ``` 每个字节是8位，所以该命令返回结果为最后16天中，该用户登录了几天。 2. 京东618做活动：送礼物大库备货多少礼物(统计活跃用户) 每个用户占一位，有多少用户占多少位，每个日期是一条记录，如果用户登录，将该天所对应的记录的对应位设置为1，之后将n 个时间做或操作，只要登录过一次就是1，然后统计出结果中二进制1的数量，就是该时间段内的活跃用户数。 ``` setbit 20190101 1 1 setbit 20190102 1 1 setbit 20190102 7 1 bitop or destkey 20190101 20190102 BITCOUNT destkey 0 -1 ``` ### List类型 ![03.png][3] List是以链表形式存储，可重复，有序。有栈，队列，数组，阻塞队列等多种表现形式。List的key中会保存head和tail两个属性，分别表示头指针与尾指针。 #### 栈或队列操作 ``` LPUSH k1 a b c d e f # 从左侧放入a b c d e f ``` 从左侧放入（头部），先放入a，再在a的左边放入b以此类推，因此链表中的真实顺序为f,e,d,c,b,a ``` LPOP k1 ``` 从头部弹出一个元素，第一次执行应该弹出f ``` RPUSH k2 a b c d e f # 从又侧放入a b c d e f ``` 从右侧放入（尾部），先放入a，再在a的右边放入b以此类推，因此链表中的真实顺序为a,b,c,d,e,f 同向命令为栈，反向命令为队列(左放左取或右放右取为栈，左放右取或右放左取为队列) #### 数组操作 ``` LRANGE key start end ``` 取得List中从start到end的所有元素 ``` LINDEX key index ``` 取得下标为index的元素 ``` LSET key index value ``` 将下标为index的元素的值设置为value ``` LREM key count value ``` count为正数:从左侧开始，移除count个值为value的元素 count为负数:从右侧开始，移除count个值为value的元素 ``` LINSERT key before|after pivot value ``` 在第一个值为pivot的元素的before（前）/after（后），插入值为value的元素 ``` LLEN key ``` 获取List的长度 ``` LTRIM key start stop ``` 删除start与stop两端的两个元素，也就是start-1与stop+1 #### 阻塞队列操作 ``` BLPOP k1 k2 ... timeout # 左侧 BRPOP k1 k2 ... timeout # 右侧 ``` 阻塞弹出，当List为空的时候阻塞timeout时间，直到有值的时候弹出，timeout为0的时候表示没有值就一直阻塞。 ### hash类型 hash类型相当于map，储存的value为key-value形式。 ![04.png][4] #### hash的操作 ``` HSET key field value ``` 添加一个field-value键值对 ``` HMSET key f1 v1 f2 v2 ... ``` 添加多个键值对 ``` HGET key field ``` 取出key为field的键值对的value ``` HMGET key f1 f2 ... ``` 取出多个值 ``` HKEYS key ``` 取出所有的field ``` HVALS key ``` 取出所有field对应的value ``` HGETALL key ``` 取出所有field-value键值对 ``` HINCRBYFLOAT key field increment ``` 对field对应的value追加浮点精度的increment的值，increment为负数表示做减法,不涉及到浮点值可以直接使用HINCRBY命令。 ### Set类型 Set是一个去重，无序，随机(放入的多少不同，元素存储的顺序不同)的集合。 ![05.png][5] Set可以做集合操作（交集、并集、差集），也可以做随机事件。 #### Set相关操作 ``` SADD key m1 m2 ... ``` 向Set中添加元素 ``` SMEMBERS key ``` 获取Set中所有元素 ``` SREM key m1 m2 ... ``` 移除Set中的元素 ``` SINTER k1 k2 ... ``` 多个Set做交集，并返回结果 ``` SINTERSTORE destination k1 k2 ... ``` 多个Set做交集，结果保存在destination中，结果也是一个Set ``` SUNION k1 k2 ... ``` 多个Set做并集 ``` SDIFF k1 k2 ... ``` 多个Set做差集，想取到谁的数据把谁放在左边，右边的作为参考，也就是说k1 k2不同于k2 k1。 ``` SRANDMEMBER key count ``` 随机事件 当count为正数：取出一个去重的结果集，不能超过已有集 当count为负数：取出一个带重复的结果集，一定满足你要的数量 当count为0：不返回 应用场景：抽奖，奖品总共有10个，当人数比奖品多时，可以用count为正数，取前10个不重复的人获得奖品，当人数比奖品少的时候，可以将count设置成负数，取10个人，每个人有可能获得多个奖品。 ``` SPOP key count ``` 从Set中取出count个元素,取出数据不放回 应用场景：年会抽奖,多个奖项但是每个人只能参加一种。 ### sorted_set类型 sorted_set是一个去重，有排序规则的集合，与Set一样可以进行集合相关操作。因为有排序规则，所以存储数据有两个维度，分别是元素与分值，物理内存左小右大，当分值相同的情况下，按字典序排。 ![06.png][6] #### sorted_set相关操作 ``` ZADD key score1 member1 score2 member2 ... ``` 添加元素和分值 ``` ZRANGE key start stop [WITHSCORES] ``` 获取所有start到end之间的所有元素，WITHSCORES表示是否返回分值 ``` ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count] ``` 取出分值在min与max之间的所有元素 ``` ZREVRANGE start stop [WITHSCORES] ``` 反向获取start到end之间的所有元素(REV表示反向) ``` ZSCORE key member ``` 通过元素取出分值 ``` ZRANK key member ``` 通过元素取出排名 ``` ZINCRBY key increment member ``` 将member元素的分值增加increment 应用场景:歌曲排行榜，反向取前n个，通过点击、下载等因素，动态增加元素分值 ``` ZUNIONSTORE destination numkeys k1 k2 ... [WEIGHTS weight] [AGGREGATE SUM|MIN|MAX] ``` numkeys表示要做操作的key的数量，weight是权重，顺序与key对应有几个写几个，分数会根据权重计算相应比值（weight1是1，weight2是0.5，那么，做并集操作时，k1的分值不变，k2的分值要除以2），AGGREGATE表示并集分值的操作，是相加还是取最大值或最小值(默认是sum)，结果保存在destination中，示例： ``` ZUNIONSTORE unkey 2 k1 k2 WEIGHTS 1 0.5 AGGREGATE MAX ``` sorted_set的存储结构是一个跳跃表，保证增删改查与排序的消耗平均值相对最优。 ![跳跃表简单图示][7] [1]: https://www.princelei.club/usr/uploads/2019/11/3853555343.png [2]: https://www.princelei.club/usr/uploads/2019/11/1924639956.png [3]: https://www.princelei.club/usr/uploads/2019/11/3878219691.png [4]: https://www.princelei.club/usr/uploads/2019/11/3173523379.png [5]: https://www.princelei.club/usr/uploads/2019/11/3919478404.png [6]: https://www.princelei.club/usr/uploads/2019/11/1841223606.png [7]: https://www.princelei.club/usr/uploads/2019/11/1444839415.png Last modification：June 11th, 2020 at 06:15 pm © 允许规范转载
