Redis基础2

Redis基础1:https://developer.aliyun.com/article/1521821

set数据类型

SET类型：用于保存多个字符串类型的元素（集合类型），但是要求存储的元素不能重复（唯一性），并且存储的元素是无序的（与list数据类型对应）

SADD：将一个或者多个元素添加到set中（重复的元素无法添加）

语法格式：SADD key member [member…]

时间复杂度：O(1)

返回值：成功添加的元素的个数

SMEMBERS：获取Set中的所有元素，但是元素间的顺序是无序的

语法格式：SMEMBERS key

时间复杂度：O(1)

返回值：set中的所有元素或者nil

SISMEMBER：判断元素是否在set中

语法格式：SISMEMBER key member

时间复杂度：O(1)

返回值：1表示存在，0表示不存在

SPOP：随机删除set中的元素

语法格式：SPOP key count （count可省略，表示删除元素的个数）

时间复杂度：O(1)

返回值：成功删除的元素个数

SMOVE：从元素从一个set移动到另一个set中

语法格式：SMOVE source destination member （如果目标set中已存在要移动的元素，任然会成功移动只是没有实际效果）

时间复杂度：O(1)

返回值：1表示移动成功，0表示移动失败（如果要移动的元素在source中不存在，就会移动失败返回0）

SREM：删除set中的元素

语法格式：SREM key member [member …] (可以一次删除一个或多个元素)

时间复杂度：O(1)

返回值：成功删除的元素个数

集合间操作：交集、并集以及差集

SINTER：获取给定的set之间的交集

语法格式：SINTER key [key …]

时间复杂度：O(N*M) N是最小的集合的元素个数，M是最大的集合的元素个数

返回值：交集中的元素

SINTERSTORE: 将set之间的交集存储到 destination

语法格式：SINTERSTORE destination key [key …]

时间复杂度：O(N*M)

返回值：交集的元素个数

SUNION：获取给定的set之间的并集

语法格式：SUNION key [key …]

时间复杂度：O(N) N指的是总的元素个数（所有key的元素个数之和）

返回值：并集中的元素

SUNIONSTORE：将set之间的并集存储到 destination

语法格式：SUNIONSTORE key [key …]

时间复杂度：O(N)

返回值：并集中的元素个数

SDIFF：获取给定的set之间的差集（差集结果与key的顺序有关）

语法格式：SDIFF key [key …]

时间复杂度：O(N) N指的是总的元素个数

返回值：差集中的元素

SDIFFSTORE：将set之间的差集存储到distination中

语法格式：SDIFFSTORE destination key [key …]

时间复杂度：O(N*M)

返回值：差集中的元素个数

集合类型的内部编码：

Insert（整数集合）：当元素个数小于set-max-intset-entries配置（默认512）时，Redis会使用intset来作为集合的内部实现从而节省内存

Hashtable（哈希表）：当集合类型无法满足intset的条件时，Redis就会使用hashtable作为集合的内部实现

SET的应用场景：

1. 保存用户的标签（“用户画像”，根据用户历史兴趣行为投其所好）
2. 利用Set来计算用户的共同好友，并可以进行好友推荐（SET集合求交集相对比较容易）

1. 使用Set进行UV（去重），UV指的是每个用户的访问量（访问不同页面的个数），PV是整体用户的浏览量

zset数据类型

ZSET：有序集合，存储的元素唯一且有序（升序或者降序）

使用

ZADD：向zset添加一组或多组元素和分数 分数可以被表示为小数，要求member是唯一的，分数可以相同，首先是按照分数进行排序，如果分数相同再按照元素的字典序排列

语法格式：ZADD key [NX | XX][GT|LT] [CH] [INCR] score member [score member …]  （score和member可以相互查找）

LT：新的分数比之前的分数小就会更新

GT：新的分数比之前的分数大就会更新

CH：该参数会使返回值包含修改成功的元素个数

INCR：对于指定的元素加上指定的分数，但只能指定一个元素和分数，并且返回值变成修改后的分数值

时间复杂度：O(log N)  N是集合元素的个数，由于ZSET是有序的结构，要求新增的元素要放到合适的位置

返回值：返回新增成功的元素个数，对元素修改后会重新进行排序

ZCRAD：获取一个zset的基数，即zset中的元素个数

语法格式：ZCARD key

时间复杂度：O(1)

返回值： zset中的元素个数

ZCOUNT: 返回分数在min和max之间的元素个数，在默认情况下是闭区间，可以通过(进行排除边界值

语法格式： ZCOUNT key min max （min和max支持浮点数，并且支持inf（无穷大）和 -inf（负无穷大））

时间复杂度：O(log N) zset内部会记录每个元素当前的次序，zcount命令使用时先找到min和max对应的元素（log N），然后根据次序求个数

返回值：满足条件的元素列表的个数

ZRANGE:查询有序集合中的元素详情

语法格式：ZRANGE key start stop [withscores]  withscores可以使返回结果加上分数

时间复杂度：O(log N + M) log N是根据下标找位置，M是对start和stop之间进行遍历

返回值：区间内的元素列表

ZREVRANGE: 返回指定区间里的元素，分数按照降序排序

语法格式：ZRANGE key start stop [withscores]  withscores可以使返回结果加上分数

时间复杂度：O(log N + M) log N是根据下标找位置，M是对start和stop之间进行遍历

返回值：区间内的元素列表

ZRANGEBYSCORE: 返回分数在min和max之间的元素

语法格式：ZRANGE key max min [withscores]  withscores可以使返回结果加上分数

时间复杂度：O(log N + M) log N是根据下标找位置，M是对start和stop之间进行遍历

返回值：区间内的元素列表

ZPOPMAX：删除并返回分数最高的count的个数（相当于尾删）

语法格式：ZPOPMAX KEY [COUNT]

时间复杂度：O(log N * M)  N是有序集合的元素个数，M是要删除的元素个数 （查找到特定位置再进行删除）

返回值： 分数和元素列表

BZPOPMAX：ZPOPMAX的阻塞版本

语法格式：BZPOPMAX key [key …] timeout

时间复杂度：O(log N) 删除最大值花费的时间

返回值：元素列表

ZPOPMIN：删除并返回分数最低的count个元素

语法格式：ZPOPMIN key [count]

时间复杂度：O(logN * M)

返回值：分数和元素列表

BZPOPMIN：ZPOPMIN的阻塞版本

语法格式：BZPOPMIN key [key …] timeout

时间复杂度：O(log N) 删除最大值花费的时间

返回值：元素列表

ZRANK:返回指定元素的排名，升序

语法格式：ZRANK key member

时间复杂度：O(log N) 查询位置

返回值：排名（即元素的下标，）

ZREVRANK:返回指定元素的排名，降序

语法格式：ZREVRANK key member

时间复杂度：O(log N) 查询位置

返回值：排名（即元素的下标）

ZSCORE:返回指定元素的分数

语法格式：ZSCORE key member

时间复杂度：O(1)

返回值：分数

ZREM:删除指定的元素

语法格式：ZREM key member [member …]

时间复杂度：O(M * logN)

返回值：删除成功的元素个数

ZREMRANGEBYRANK: 删除指定范围的元素（按照排序）

语法格式：ZRENRANGEBYRANK key start stop

时间复杂度：O(logN + M) M指的是区间内的元素个数，N指的是集合内的元素个数

返回值：删除成功的元素个数

ZREMRANGEBYSCORE: 按照分数删除指定范围的元素

语法格式：ZREMRANGEBYSCORE key min max

时间复杂度：O(logN + M)

返回值：删除成功的元素个数

ZINCYBY:为指定的元素关联的分数添加指定的分数值 ，操作后集合会保持有序

语法格式：ZINCRBY key increment member

时间复杂度：O(log N)

返回值：增加后的元素的分数

ZINTESTORE:将交集结果保存到另一个destination中

语法格式：ZINTERSTORE destination numbers key [key …] [WEIGHTS weight][weight …] [AGGREAGATE <SUM | MIN |MAX>]

Numbers: 描述后面有几个key参与运算，避免选项和keys混淆

Weights：权重，此处的权重相当于一个系数，会乘以当前的分数

Aggregate：当member相同score不同时，分数的计算规则<SUM | MIN |MAX>，默认规则时SUM（加和）

时间复杂度：O(M*log M)

返回值：destination中的元素个数

ZUNIONSTORE:将并集结果保存到另一个destination中

语法格式：ZUNIONSTORE destination numbers key [key …] [WEIGHTS weight][weight …] [AGGREAGATE <SUM | MIN |MAX>

时间复杂度：O(M*log M) + O(N)

返回值：destination中的元素个数

Zset的内部编码方式：如果有序集合内部的元素个数较少或者单个元素体积较小时使用ziplist进行存储，如果当前元素个数较多或者单个元素体积较大时使用skiplist进行存储

应用场景：

排行榜系统（热搜榜、游戏天梯排行）（关键要点：排行“分数”是实时变化的，能够高效实现更新排行）

其他数据类型

Stream数据类型：是一个阻塞队列，作为消息队列的一个重要支撑，属于是List中的blpop和brpop的升级版本

Geospatial数据类型：用来存储坐标（经纬度），存储一些点之后就可以让用户给定一个坐标，去从刚才存储的点进行查找（按照半径或矩形区域等），常用于地图中

HyperLogLog数据类型：估算集合中的元素个数

Bitmap（位图）数据类型：位运算

Bitfields（位域）数据类型：可以简单理解为字节数组，然后把这个字节数组中的某几个位赋予特殊的含义，并可以进行读取、修改以及算数等运算，可以节省空间

渐进式遍历：每执行一次命令，只获取到其中一小部分，要想得到所有的key，就需要多次执行渐进式命令（“化整为零”），遍历过程中随时都可以终止，不会对服务器产生任何副作用

代表命令SCAN：

语法格式：SCAN cursor [MATCH pattern] [COUNT count] [TYPE type]

Cursor: 光标指向当前遍历的位置，从0开始但是并不代表下标

Match：匹配模式

Count：限制一次命令匹配得到的元素个数，只是一个“提示\建议”，并不是精确的数值，不用每次设置成相同的数字

Type：指定遍历value的类型

数据库管理命令：Redis中的数据库是现成的，作为用户不能创建新的数据库，也不能删除已有的数据库。

默认Redis提供了16个数据库（0~15），这16个数据库中的数据是隔离的，默认使用的数据库是0号

Select index （index指的是数据库编号）：切换数据库

Dbsize：获取到当前数据库中key的个数

Flushdb：删除当前数据库中所有的key

Flushall：删除所有数据库中所有的key

四、maven项目中使用Redis

在maven项目中使用的是Jedis来操作redis

首先从maven中央仓库中引入jedis依赖：

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/redis.clients/jedis -->
        <dependency>
            <groupId>redis.clients</groupId>
            <artifactId>jedis</artifactId>
            <version>4.4.3</version>
        </dependency>

在连接云服务器时实现本地端口的SSH端口映射，提高本地访问Redis的安全性；

使用代码来操作Redis：

Redis的各种命令都可以通过Jedis的方法来实现：jedis官方文档

五、SpringBoot项目中使用Redis

在创建SpringBoot项目在NoSQL中勾选redis依赖:

在配置文件中添加redis的地址和端口号：

spring:
  redis:
    host: 127.0.0.1
    port: xxxx

在Spring中使用RedisTemplate来操作Redis，相比jedis不能直接操作，而是需要选择相应的数据类型再进行操作：

例如操作字符串类型：

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    @Test
    void testString() {
        // 设置数据
        redisTemplate.opsForValue().set("key1","张三");
        redisTemplate.opsForValue().set("key2","lucy");
        // 测试数据
        Assertions.assertEquals("张三",redisTemplate.opsForValue().get("key1"));
        Assertions.assertEquals("lucy",redisTemplate.opsForValue().get("key2"));
    }

想要执行Redis的一些原生命令，就需要使用RedisTemplate中的execute方法，使用lamda表达式来实现，以flushall命令为例：

        // 清空数据库
        redisTemplate.execute((RedisConnection connection) ->{
            connection.flushAll();
            return null;
        });