Redis 五种存储结构及常用命令

超、凢脫俗 2022-03-07 07:22 250阅读 0赞

**1. String 字符串**  
1.1，字符串类型：实际上可以是字符串（包括XML JSON），还有数字（整形 浮点数），二进制（图片 音频 视频），最大不能超过512MB  
1.2，设值命令：set age 23 ex 10 //10秒后过期 px 10000 毫秒过期  
setnx name test //不存在键name时，返回1设置成功；存在的话失败0  
set age 25 xx //存在键age时，返回1成功  
场景：如果有多客户同时执行setnx,只有一个能设置成功，可做分布式锁  
获值命令：get age //存在则返回value, 不存在返回nil  
批量设值：mset country china city beijing  
批量获取：mget country city address //返回china beigjin, address为ni  
若没有mget命令，则要执行n次get命令  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTcyNjk3_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
使用mget＝1次网络请求+redis内部n次查询  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTcyNjk3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

1.3，计数：incr age //必须为整数自加1，非整数返回错误，无age键从0自增返回1  
decr age //整数age减1  
incrby age 2 //整数age+2  
decrby age 2//整数age -2  
incrbyfloat score 1.1 //浮点型score+1.1

1.4，append追加指令：set name hello; append name world //追加后成helloworld  
1.5，字符串长度：set hello “世界”；strlen hello//结果6，每个中文占3个字节  
1.6，截取字符串：set name helloworld ; getrange name 2 4//返回 llo

**2. 数据结构－哈希hash**  
2.1 是一个string类型的field和value的映射表，hash特适合用于存储对象。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTcyNjk3_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
以上图的指令分别为：  
set user:1:name james  
set user:1:age 18  
不难发现，用字符串类型可以存储，但会过多占用KEY，浪费内存；  
可以使用hash类型存储； hmset user:1 name james age 18;  
2.2命令 hset key field value  
设值：hset user:1 name james //成功返回1，失败返回0  
取值：hget user:1 name //返回james  
删值：hdel user:1 age //返回删除的个数  
计算个数：hset user:1 name james; hset user:1 age 23;  
hlen user:1 //返回2，user:1有两个属性值  
批量设值：hmset user:2 name james age 23 sex boy //返回OK  
批量取值：hmget user:2 name age sex //返回三行：james 23 boy  
判断field是否存在：hexists user:2 name //若存在返回1，不存在返回0  
获取所有field: hkeys user:2 // 返回name age sex三个field  
获取user:2所有value：hvals user:2 // 返回james 23 boy  
获取user:2所有field与value：hgetall user:2 //name age sex james 23 boy值  
增加1：hincrby user:2 age 1 //age+1  
hincrbyfloat user:2 age 2 //浮点型加2

2.3应用场景：  
比如将关系型数据表转成redis存储：  
![在这里插入图片描述][20190316143030887.png]  
使用hash后的存储方式为：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTcyNjk3_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
如果有值为NULL，那么如下：

HASH类型是稀疏，每个键可以有不同的filed, 若用redis模拟做关系复杂查询开发因难，维护成本高

2.4三种方案实现用户信息存储优缺点：  
a，原生：set user:1:name james;  
set user:1:age 23;  
set user:1:sex boy;  
优点：简单直观，每个键对应一个值  
缺点：键数过多，占用内存多，用户信息过于分散，不用于生产环境  
b，将对象序列化存入redis  
set user:1 serialize(userInfo);  
优点：编程简单，若使用序列化合理内存使用率高  
缺点：序列化与反序列化有一定开销，更新属性时需要把userInfo全取出来进行反序列化，更新后再序列化到redis  
c，使用hash类型：  
hmset user:1 name james age 23 sex boy  
优点：简单直观，使用合理可减少内存空间消耗  
缺点：要控制ziplist与hashtable两种编码转换，且hashtable会消耗更多内存  
总结：对于更新不多的情况下，可以使用序列化，对于VALUE值不大于64字节可以使用hash类型

**3.数据结构－列表**  
3.1 用来存储多个有序的字符串，一个列表最多可存2的32次方减1个元素  
因为有序，可以通过索引下标获取元素或某个范围内元素列表，列表元素可以重复  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTcyNjk3_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
3.2 列表命令  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTcyNjk3_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

添加命令：rpush james c b a //从右向左插入cba, 返回值3  
lrange james 0 -1 //从左到右获取列表所有元素 返回 c b a  
lpush key c b a //从左向右插入cba  
linsert james before b teacher //在b之前插入teacher, after为之后，使 用lrange james 0 -1 查看：c teacher b a  
查找命令： lrange key start end //索引下标特点：从左到右为0到N-1  
lindex james -1 //返回最右末尾a，-2返回b  
llen james //返回当前列表长度  
lpop james //把最左边的第一个元素c删除  
rpop james //把最右边的元素a删除

lrem key count value//删除指定元素
          如：lpush test b b b b b j x z //键test放入z x j b b b b b 
              lrange test 0 -1 //查询结果为 z x j b b b b b
              lrem test 4 b  //从左右开始删除b的元素,删除4个，
                            若lrem test 8 b, 删除8个b, 但只有5个全部删除
              lrange test 0 -1 //删除后的结果为 b j x z
              lrem test 0 b  //检索所有b全部删除 j x z
    
            lpush user b b b b b j x z //键user从左到右放入 z x j b b b b b 
           ltrim user 1 3  //只保留从第2到第4的元素，其它全删
          lrange user 0 -1 //查询结果为 x j b, 其它已全被删掉

lpush user01 z y x //键user01从左到右放入x y z  
lset user01 2 java // 把第3个元素z替换成java  
lrange user01 0 -1 //查询结果为 x y java

**4. 数据结构－集合**  
4.1 用户标签，社交，查询有共同兴趣爱好的人,智能推荐  
保存多元素，与列表不一样的是不允许有重复元素，且集合是无序，一个集合最多可存2的32次方减1个元素，除了支持增删改查，还支持集合交集、并集、差集；  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTcyNjk3_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
4.2 命令：  
exists user //检查user键值是否存在  
sadd user a b c//向user插入3个元素，返回3  
sadd user a b //若再加入相同的元素，则重复无效，返回0  
smember user //获取user的所有元素,返回结果无序  
srem user a //返回1，删除a元素  
scard user //返回2，计算元素个数  
sismember user a //判断元素是否在集合存在，存在返回1，不存在0  
srandmember user 2 //随机返回2个元素，2为元素个数  
spop user 2 //随机返回2个元素a b,并将a b从集合中删除  
smember user //此时已没有a b, 只有c

集合的交集：  
sadd user:1 zhangsan 24 girl  
sadd user:2 james 24 boy//初始化两个集合  
sinter user:1 user:2 //求两集合交集， 此时返回24

sadd user:3 wang 24 girl //新增第三个元素  
sinter user:1 user:2 user:3 //求三个集合的交集，此时返回24

4.3使用场景：  
标签，社交，查询有共同兴趣爱好的人,智能推荐  
使用方式：  
给用户添加标签：  
sadd user:1:fav basball fball pq  
sadd user:2:fav basball fball  
…

或给标签添加用户  
sadd basball:users user:1 user:3  
sadd fball:users user:1 user:2 user:3  
…

计算出共同感兴趣的人：  
sinter user:1:fav user2:fav

规则：sadd (常用于标签) spop/srandmember(随机，比如抽奖)  
sadd+sinter (用于社交，查询共同爱好的人，匹配)

**5.数据结构－有序集合**  
常用于排行榜，如视频网站需要对用户上传视频做排行榜，或点赞数  
与集合有联系，不能有重复的成员  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTcyNjk3_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
与LIST SET 对比  
![在这里插入图片描述][20190316143710777.png]  
5.1命令  
zadd key score member \[score member…\]  
zadd user:zan 200 james //james的点赞数1, 返回操作成功的条数1  
zadd user:zan 200 james 120 mike 100 lee// 返回3

zadd test:1 nx 100 james //键test:1必须不存在，主用于添加  
zadd test:1 xx incr 200 james //键test:1必须存在，主用于修改,此时为300  
zadd test:1 xx ch incr -299 james //返回操作结果1，300-299=1

zrange test:1 0 -1 withscores //查看点赞（分数）与成员名

zcard test:1 //计算成员个数， 返回1

查点赞数  
zadd test:2 nx 100 james //新增一个集合  
zscore test:2 james //查看james的点赞数（分数），返回100

排名：  
zadd user:3 200 james 120 mike 100 lee//先插入数据  
zrange user:3 0 -1 withscores //查看分数与成员  
lee mike james  
100 120 200

zrank user:3 james //返回名次：第3名返回2，从0开始到2，共3名  
zrevrank user:3 james //返回0， 反排序，点赞数越高，排名越前

删除成员：  
zrem user:3 jame mike //返回成功删除2个成员，还剩lee

增加分数：  
zincrby user:3 10 lee //成员lee的分数加10  
zadd user:3 xx incr 10 lee //和上面效果一样

返回指定排名范围的分数与成员  
zadd user:4 200 james 120 mike 100 lee//先插入数据  
zrange user:4 0 -1 withscores //返回结果如下图  
![在这里插入图片描述][20190316143731670.png]  
zrevrange user:4 0 -1 withscores //倒序，结果如下图  
![在这里插入图片描述][20190316143746276.png]  
返回指定分数范围的成员  
zrangebyscore user:4 110 300 withscores //返回120 lee ,200 James, 由低到高  
zrevrangebyscore user:4 300 110 withscores //返回200james 120lee,由高到低

zrangebyscore user:4 (110 +inf withscores//110到无限大，120mike 200james 
    zrevrangebyscore user:4 (110 -inf withscores//无限小到110，返回100 lee
    
    返回指定分数范围的成员个数：
    zcount user:4 110 300  //返回2，由mike120和james200两条数据
    
    删除指定排名内的升序元素：
    zremrangebyrank user:4 0 1 //分数升序排列，删除第0个与第1个，只剩james
    
    删除指定分数范围的成员

zadd user:5 200 james 120 mike 100 lee//先插入测试数据  
zremrangebyscore user:5 100 300 //删除分数在100与300范围的成员  
zremrangebyscore user:5 (100 +inf //删除分数大于100(不包括100),还剩lee

有序集合交集：  
格式：zinterstore destination numkeys key … \[WEIGHTS weight\] \[AGGREGATE SUM|MIN|MAX\]  
destination:交集产生新的元素存储键名称  
numkeys: 要做交集计算的键个数  
key :元素键值  
weights:每个被选中的键对应值乘weight, 默认为1  
初始化数据：  
zadd user:7 1 james 2 mike 4 jack 5 kate //初始化user:7数据  
zadd user:8 3 james 4 mike 4 lucy 2 lee 6 jim //初始化user:8数据  
交集例子：  
zinterstore user\_jj 2 user:7 user:8 aggregate sum //2代表键合并个数，  
//aggregate sum可加也不可加上，因为默认是sum  
//结果user\_jj：4james(1+3), 6mike(2+4)

zinterstore user\_jjmax 2 user:7 user:8 aggregate max 或min  
//取交集最大的分数，返回结果 3james 4mike, min取最小  
5.2使用场景：  
排行榜系统，如视频网站需要对用户上传的视频做排行榜  
点赞数：zadd user:1:20180106 3 mike //mike获得3个赞  
再获一赞：zincrby user:1:20180106 1 mike //在3的基础上加1  
用户作弊，将用户从排行榜删掉：zrem user:1:20180106 mike  
展示赞数最多的5个用户：  
zadd user:4:20160101 9 jack 10 jj 11 dd 3 james 4 lee 6 mark 7 kate  
zrevrangebylex user:4:20160101 + - limit 0 5

查看用户赞数与排名：  
zscore user:1:20180106 mike zrank user:1:20180106 mike

**6 .全局命令**  
1，查看所有键：keys \* set school enjoy set hello world  
2，键总数 dbsize //2个键，如果存在大量键，线上禁止使用此指令  
3，检查键是否存在：exists key //存在返回1，不存在返回0  
4，删除键：del key //del hello school, 返回删除键个数，删除不存在键返回0  
5，键过期：expire key seconds //set name test expire name 10 //10秒过期  
ttl 查看剩余的过期时间  
6，键的数据结构类型：type key //type hello //返回string,键不存在返回none

**7.键的遍历**  
redis提供了两个命令来遍历所有的键  
7.1，键全量遍历：  
mset country china city bj name james //设置3个字符串键值对  
keys \* //返回所有的键, \*匹配任意字符多个字符  
keys *y //以结尾的键，  
keys n*e //以n开头以e结尾，返回name

keys n?me // ?问号代表只匹配一个字符 返回name,全局匹配  
keys n?m\* //返回name

keys \[j,l\]\* //返回以j l开头的所有键 keys \[j\]ames 全量匹配james

考虑到是单线程， 在生产环境不建议使用，如果键多可能会阻塞  
如果键少，可以

7.2，渐进式遍历

mset a a b b c c d d e e f f g g h h i i j j k k l l m m n n o o p p q q r r s s t t u u v v w w x x y y z z //初始化26个字母键值对  
字符串类型：  
SCAN命令用于迭代当前数据库中的数据库键。  
返回结果为：用于下一次迭代的新游标4096；所有被迭代的元素  
如果数据集合不是以哈希表作为底层实现的话，则scan类命令无视count选项，直接返回数据集合中的所有元素  
mset n1 1 n2 2 n3 3 n4 4 n5 5 n6 6 n7 7 n8 8 n9 9 n10 10 n11 11 n12 12 n13 13  
scan 0 match n\* //匹配以n开头的键，最大是取10条，第一次scan 0开始  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTcyNjk3_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

第二次从游标4096开始取20个以n开头的键，相当于一页一页的取  
当最后返回0时，键被取完  
比如将old:user开头的元素全删掉

注：可有效地解决keys命令可能产生的阻塞问题  
• 除scan字符串外：还有以下  
• SCAN 命令用于迭代当前数据库中的数据库键。  
• SSCAN 命令用于迭代集合键中的元素。  
• HSCAN 命令用于迭代哈希键中的键值对。  
• ZSCAN 命令用于迭代有序集合中的元素（包括元素成员和元素分值）。  
用法和scan一样

1.  **redis数据库管理**  
    select 0 //共16个库， 0 －－15， select切换数据库  
    set name james  
    select 1  
    get name //隔离了，取不到，和mysql不同库一样

其中redis3.0以后的版本慢慢弱化了这个功能，如在redis cluster中只允许0数据库  
原因：1，redis单线程，如果用多个库，这些库使用同一个CPU,彼此会有影响  
2，多数据库，调试与运维麻烦，若有一个慢查询，会影响其它库查询速度  
3，来回切换，容易混乱  
flushdb: 只清空当前数据库的键值对 dbsiz 0  
flushall: 清空所有库的键值对 （这两个指令慎用！！！！）

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