redis常用五大数据类型

本文涉及的产品
云原生内存数据库 Tair,内存型 2GB
云数据库 Redis 版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
云原生大数据计算服务MaxCompute,500CU*H 100GB 3个月
简介: 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。

Redis键(key)



keys *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
flushall通杀全部库


Redis字符串(String)



简介

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。


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


set   <key><value>添加键值对


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*NX:当数据库中key不存在时,可以将key-value添加数据库

*XX:当数据库中key存在时,可以将key-value添加数据库,与NX参数互斥

*EX:key的超时秒数

*PX:key的超时毫秒数,与EX互斥


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
getrange  <key><起始位置><结束位置>
获得值的范围,类似java中的substring,前包,后包
setrange  <key><起始位置><value>
用 <value>  覆写<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.


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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。



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常用命令


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。
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 mylist 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(从左到右)
llen <key>获得列表长度 
linsert <key>  before <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。


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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


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


Redis的Set是string类型的无序集合它底层其实是一个value为nullhash,所以添加,删除,查找的复杂度都是O(1)

hash函数就是根据key计算出应该存储地址的位置,而哈希表是基于哈希函数建立的一种查找表


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


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<key>是否为含有该<value>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。


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。


类似Java里面的Map<String,Object>


用户ID为查找的key,存储的value用户对象包含姓名,年龄,生日等信息,如果用普通的key/value结构来存储


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每次修改用户的某个属性需要,先反序列化改好后再序列化回去。开销较大。


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用户ID数据冗余


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通过 key(用户ID) + field(属性标签) 就可以操作对应属性数据了,既不需要重复存储数据,也不会带来序列化和并发修改控制的问题


常用命令


hset <key><field><value>给<key>集合中的  <field>键赋值<value>
hget <key1><field>从<key1>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 1   -1
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


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<start><stop>之间的元素
带WITHSCORES,可以让分数一起和值返回到结果集。
zrangebyscore key minmax [withscores] [limit offset count]
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 maxmin [withscores] [limit offset count]               
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。


案例:如何利用zset实现一个文章访问量的排行榜?


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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



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