Redis系列-2.Redis数据结构及使用(上)

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简介: Redis系列-2.Redis数据结构及使用

Redis命令


Redis 根据命令所操作对象的不同,可以分为三大类:对 Redis 进行基础性操作的命令,对 Key 的操作命令,对 Value 的操作命令。


Redis 基本命令


首先通过 redis-cli 命令进入到 Redis 命令行客户端,然后再运行下面的命令。


心跳命令 ping


键入 ping 命令,会看到 PONG 响应,则说明该客户端与 Redis 的连接是正常的。该命令亦称为心跳命令。


读写键值命令


set key value 会将指定 key-value 写入到 DB。get key 则会读取指定 key 的 value 值。


DB 切换 select


Redis 默认有 16 个数据库。这个在 Redis Desktop Manager(RDM)图形客户端中可以直观地看到。

默认使用的是 0 号 DB,可以通过 select db 索引来切换 DB。例如,如下命令会切换到DB3,并会将 age-23 写入到 DB3 中。

select 3
set age 23
get age

并且这个结果在 RDM 中是可以直观地看到的。


查看 key 数量 dbsize


dbsize 命令可以查看当前数据库中 key 的数量。


删除当前库中数据 flushdb


flushdb 命令仅仅删除的是当前数据库中的数据,不影响其它库。


删除所有库中数据命令 flushall


flushall 命令可以删除所有库中的所有数据。所以该命令的使用一定要慎重。


退出客户端命令


使用 exit 或 quit 命令均可退出 Redis 命令行客户端。


Key 操作命令


Redis 中存储的数据整体是一个 Map,其 key 为 String 类型,而 value 则可以是 String、Hash 表、List、Set 等类型。


keys


格式:KEYS pattern


功能:查找所有符合给定模式 pattern 的 key,pattern 为正则表达式。


说明:KEYS 的速度非常快,但在一个大的数据库中使用它可能会阻塞当前服务器的服务。所以生产环境中一般不使用该命令。


exists


格式:EXISTS key


功能:检查给定 key 是否存在。


说明:若 key 存在,返回 1 ,否则返回 0 。


del


格式:DEL key [key …]


功能:删除给定的一个或多个 key 。不存在的 key 会被忽略。


说明:返回被删除 key 的数量。


rename


格式:RENAME key newkey


功能:将 key 改名为 newkey。


说明:当 key 和 newkey 相同,或者 key 不存在时,返回一个错误。当 newkey 已经存在时, RENAME 命令将覆盖旧值。改名成功时提示 OK ,失败时候返回一个错误。


move


格式:MOVE key db


功能:将当前数据库的 key 移动到给定的数据库 db 当中。


说明:如果当前数据库(源数据库)和给定数据库(目标数据库)有相同名字的给定 key ,或者 key 不存在于当前数据库,那么 MOVE 没有任何效果。移动成功返回 1 ,失败则返回 0 。


type


格式:TYPE key


功能:返回 key 所储存的值的类型。


说明:返回值有以下六种


  • none (key 不存在)
  • string (字符串)
  • list (列表)
  • set (集合)
  • zset (有序集)
  • hash (哈希表)


expire 与 pexpire


格式:EXPIRE key seconds


功能:为给定 key 设置生存时间。当 key 过期时(生存时间为 0),它会被自动删除。expire 的时间单位为秒,pexpire 的时间单位为毫秒。在 Redis 中,带有生存时间的 key被称为“易失的”(volatile)。


说明:生存时间设置成功返回 1。若 key 不存在时返回 0 。rename 操作不会改变 key的生存时间。


ttl 与 pttl


格式:TTL key


功能:TTL, time to live,返回给定 key 的剩余生存时间。


说明:其返回值存在三种可能:


  • 当 key 不存在时,返回 -2 。
  • 当 key 存在但没有设置剩余生存时间时,返回 -1 。
  • 否则,返回 key 的剩余生存时间。ttl 命令返回的时间单位为秒,而 pttl 命令返回的时间单位为毫秒。


persist


格式:PERSIST key


功能:去除给定 key 的生存时间,将这个 key 从“易失的”转换成“持久的”。


说明:当生存时间移除成功时,返回 1;若 key 不存在或 key 没有设置生存时间,则返回 0。


randomkey


格式:RANDOMKEY


功能:从当前数据库中随机返回(不删除)一个 key。


说明:当数据库不为空时,返回一个 key。当数据库为空时,返回 nil。


String 型 Value


Redis 存储数据的 Value 可以是一个 String 类型数据。String 类型的 Value 是 Redis 中最基本,最常见的类型。String 类型的 Value 中可以存放任意数据,包括数值型,甚至是二进制的图片、音频、视频、序列化对象等。一个 String 类型的 Value 最大是 512M 大小。


set


格式:SET key value [EX seconds | PX milliseconds] [NX|XX]


功能:SET 除了可以直接将 key 的值设为 value 外,还可以指定一些参数。


  • EX seconds:为当前 key 设置过期时间,单位秒。等价于 SETEX 命令。
  • PX milliseconds:为当前 key 设置过期时间,单位毫秒。等价于 PSETEX 命令。
  • NX:指定的 key 不存在才会设置成功,用于添加指定的 key。等价于 SETNX 命令。
  • XX:指定的 key 必须存在才会设置成功,用于更新指定 key 的 value。


说明:如果 value 字符串中带有空格,则该字符串需要使用双引号或单引号引起来,否则会认为 set 命令的参数数量不正确,报错。


setex 与 psetex


格式:SETEX/PSETEX key seconds value


功能:set expire,其不仅为 key 指定了 value,还为其设置了生存时间。setex 的单位为秒,psetex 的单位为毫秒。


说明:如果 key 已经存在, 则覆写旧值。该命令类似于以下两个命令,不同之处是,SETEX 是一个原子性操作,关联值和设置生存时间两个动作会在同一时间内完成,该命令在 Redis 用作缓存时,非常实用。


SET key value


EXPIRE key seconds # 设置生存时间


setnx


格式:SETNX key value


功能:SET if Not eXists,将 key 的值设为 value ,当且仅当 key 不存在。若给定的 key已经存在,则 SETNX 不做任何动作。成功,返回 1,否则,返回 0。


说明:该命令等价于 set key value nx


getset


格式:GETSET key value


功能:将给定 key 的值设为 value ,并返回 key 的旧值。


说明:当 key 存在但不是字符串类型时,返回一个错误;当 key 不存在时,返回 nil 。


mset 与 msetnx


格式:MSET/MSETNX key value [key value …]


功能:同时设置一个或多个 key-value 对。


说明:如果某个给定 key 已经存在,那么 MSET 会用新值覆盖原来的旧值,如果这不是你所希望的效果,请考虑使用 MSETNX 命令:它只会在所有给定 key 都不存在的情况下进行设置操作。MSET/MSETNX 是一个原子性(atomic)操作,所有给定 key 都会在同一时间内被设置,某些给定 key 被更新而另一些给定 key 没有改变的情况不可能发生。该命令永不失败。


mget


格式:MGET key [key …]


功能:返回所有(一个或多个)给定 key 的值。


说明:如果给定的 key 里面,有某个 key 不存在,那么这个 key 返回特殊值 nil 。因此,该命令永不失败。


append


格式:APPEND key value


功能:如果 key 已经存在并且是一个字符串, APPEND 命令将 value 追加到 key 原来的值的末尾。如果 key 不存在, APPEND 就简单地将给定 key 设为 value ,就像执行 SET key value 一样。


说明:追加 value 之后, key 中字符串的长度。


incr 与 decr


格式:INCR key 或 DECR key


功能:


increment,自动递增。将 key 中存储的数字值增一。

decrement,自动递减。将 key 中存储的数字值减一。


说明:如果 key 不存在,那么 key 的值会先被初始化为 0,然后再执行增一/减一操作。如果值不能表示为数字,那么返回一个错误提示。如果执行正确,则返回增一/减一后的值。


incrby 与 decrby


格式:INCRBY key increment 或 DECRBY key decrement


功能:将 key 中存储的数字值增加/减少指定的数值,这个数值只能是整数,可以是负数,但不能是小数。


说明:如果 key 不存在,那么 key 的值会先被初始化为 0,然后再执行增/减操作。如果值不能表示为数字,那么返回一个错误提示。如果执行正确,则返回增/减后的值。


incrbyfloat


格式:INCRBYFLOAT key increment


功能:为 key 中所储存的值加上浮点数增量 increment 。


说明:与之前的说明相同。没有 decrbyfloat 命令,但 increment 为负数可以实现减操作效果。


strlen


格式:STRLEN key


功能:返回 key 所储存的字符串值的长度。


说明:当 key 储存的不是字符串值时,返回一个错误;当 key 不存在时,返回 0 。


getrange


格式:GETRANGE key start end


功能:返回 key 中字符串值的子字符串,字符串的截取范围由 start 和 end 两个偏移量决定,包括 start 和 end 在内。


说明:end 必须要比 start 大。支持负数偏移量,表示从字符串最后开始计数,-1 表示最后一个字符,-2 表示倒数第二个,以此类推。


setrange


格式:SETRANGE key offset value


功能:用 value 参数替换给定 key 所储存的字符串值 str,从偏移量 offset 开始。


说明:当 offset 值大于 str 长度时,中间使用零字节\x00 填充,即 0000 0000 字节填充;对于不存在的 key 当作空串处理。


典型应用场景


Value 为 String 类型的应用场景很多,这里仅举这种典型应用场景的例子:


数据缓存


Redis 作为数据缓存层,MySQL 作为数据存储层。应用服务器首先从 Redis 中获取数据,如果缓存层中没有,则从 MySQL 中获取后先存入缓存层再返回给应用服务器。


计数器


在 Redis 中写入一个 value 为数值型的 key 作为平台计数器、视频播放计数器等。每个有效客户端访问一次,或视频每播放一次,都是直接修改 Redis 中的计数器,然后再以异步方式持久化到其它数据源中,例如持久化到 MySQL。


共享 Session


对于一个分布式应用系统,如果将类似用户登录信息这样的 Session 数据保存在提供登录服务的服务器中,那么如果用户再次提交像收藏、支付等请求时可能会出现问题:在提供收藏、支付等服务的服务器中并没有该用户的 Session 数据,从而导致该用户需要重新登录。对于用户来说,这是不能接受的。


此时,可以将系统中所有用户的 Session 数据全部保存到 Redis 中,用户在提交新的请求后,系统先从 Redis 中查找相应的 Session 数据,如果存在,则再进行相关操作,否则跳转到登录页面。这样就不会引发“重新登录”问题。


限速器


现在很多平台为了防止 DoS(Denial of Service,拒绝服务)攻击,一般都会限制一个 IP不能在一秒内访问超过 n 次。而 Redis 可以可以结合 key 的过期时间与 incr 命令来完成限速功能,充当限速器。


注意,其无法防止 DDoS(Distributed Denial of Service,分布式拒绝服务)攻击。

// 客户端每提交一次请求,都会执行下面的代码
// 等价于 set 192.168.192.55 1 ex 60 nx
// 指定新 ip 作为 key 的缓存过期时间为 60 秒
Boolean isExists = redis.set(ip, 1, “EX 60”, “NX”);
if(isExists != null || redis.incr(ip) <= 5) {
 // 通过
} else {
// 限流
}


Hash 型 Value


Redis 存储数据的 Value 可以是一个 Hash 类型。Hash 类型也称为 Hash 表、字典等。


Hash 表就是一个映射表 Map,也是由键-值对构成,为了与整体的 key 进行区分,这里的键称为 field,值称为 value。注意,Redis 的 Hash 表中的 field-value 对均为 String 类型。


hset


格式:HSET key field value


功能:将哈希表 key 中的域 field 的值设为 value 。


说明:如果 key 不存在,一个新的哈希表被创建并进行 HSET 操作。如果域 field 已经存在于哈希表中,旧值将被覆盖。如果 field 是哈希表中的一个新建域,并且值设置成功,返回 1 。如果哈希表中域 field 已经存在且旧值已被新值覆盖,返回 0 。


hget


格式:HGET key field


功能:返回哈希表 key 中给定域 field 的值。


说明:当给定域不存在或是给定 key 不存在时,返回 nil 。


hmset


格式:HMSET key field value [field value …]


功能:同时将多个 field-value (域-值)对设置到哈希表 key 中。


说明:此命令会覆盖哈希表中已存在的域。如果 key 不存在,一个空哈希表被创建并执行 HMSET 操作。如果命令执行成功,返回 OK 。当 key 不是哈希表(hash)类型时,返回一个错误。


hmget


格式:HMGET key field [field …]


功能:按照给出顺序返回哈希表 key 中一个或多个域的值。


说明:如果给定的域不存在于哈希表,那么返回一个 nil 值。因为不存在的 key 被当作一个空哈希表来处理,所以对一个不存在的 key 进行 HMGET 操作将返回一个只带有 nil 值的表。


hgetall


格式:HGETALL key


功能:返回哈希表 key 中所有的域和值。


说明:在返回值里,紧跟每个域名(field name)之后是域的值(value),所以返回值的长度是哈希表大小的两倍。若 key 不存在,返回空列表。若 key 中包含大量元素,则该命令可能会阻塞 Redis 服务。所以生产环境中一般不使用该命令。


hsetnx


格式:HSETNX key field value


功能:将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ,当且仅当域 field 不存在。


说明:若域 field 已经存在,该操作无效。如果 key 不存在,一个新哈希表被创建并执行 HSETNX 命令。


hdel


格式:HDEL key field [field …]


功能:删除哈希表 key 中的一个或多个指定域,不存在的域将被忽略。


说明:返回被成功移除的域的数量,不包括被忽略的域。


hexits


格式:HEXISTS key field


功能:查看哈希表 key 中给定域 field 是否存在。


说明:如果哈希表含有给定域,返回 1 。如果不含有给定域,或 key 不存在,返回 0 。


hincrby 与 hincrbyfloat


格式:HINCRBY key field increment


功能:为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 increment 。hincrby 命令只能增加整数值,而 hincrbyfloat 可以增加小数值。


说明:增量也可以为负数,相当于对给定域进行减法操作。如果 key 不存在,一个新的哈希表被创建并执行 HINCRBY 命令。如果域 field 不存在,那么在执行命令前,域的值被初始化为 0。对一个储存字符串值的域 field 执行 HINCRBY 命令将造成一个错误。


hkeys 与 hvals


格式:HKEYS key 或 HVALS key


功能:返回哈希表 key 中的所有域/值。


说明:当 key 不存在时,返回一个空表。


hlen


格式:HLEN key


功能:返回哈希表 key 中域的数量。


说明:当 key 不存在时,返回 0 。


hstrlen


格式:HSTRLEN key field


功能:返回哈希表 key 中, 与给定域 field 相关联的值的字符串长度(string length)。


说明:如果给定的键或者域不存在, 那么命令返回 0 。


Redis系列-2.Redis数据结构及使用(下):https://developer.aliyun.com/article/1414456

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