非关系型数据库redis（三）：Redis数据类型

港控/mmm° 2022-09-23 03:54 172阅读 0赞

## **概述** ##

Redis支持五种数据类型：**string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)**。

> [http://redis.readthedocs.io/en/2.6/][http_redis.readthedocs.io_en_2.6] Redis命令参考

## 1、**Keys** ##

*  key也是字符串类型
 *  key的格式约定，object-type:id:field。比如user:1000:password，blog:xxidxx:title  
    还有key的长度最好不要太长。道理很明显占内存啊，而且查找时候相对短key也更慢。不过也推荐过短的key，比如u:1000:pwd,这样的。显然没上面的user:1000:password可读性好。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th align="center">说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>exits key</td> 
   <td align="center">测试指定key是否存在，返回1表示存在，0不存在</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>del key1 key2 ….keyN</td> 
   <td align="center">删除给定key，返回删除key的数目，0表示给定key都不存在</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>type key</td> 
   <td align="center">返回给定key的value类型。返回 none 表示不存在key，string字符类型，list 链表类型 set 无序集合类型</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>keys pattern</td> 
   <td align="center">返回匹配指定模式的所有key</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>randomkey</td> 
   <td align="center">返回从当前数据库中随机选择的一个key，如果当前数据库是空的，返回空串</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>rename oldkey newkey</td> 
   <td align="center">原子的重命名一个key，如果newkey存在，将会被覆盖，返回1表示成功，0失败。可能是oldkey不存在或者和newkey相同</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>renamenx oldkey newkey</td> 
   <td align="center">同上，但是如果newkey存在返回失败</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>dbsize</td> 
   <td align="center">返回当前数据库的key数量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>expire key seconds</td> 
   <td align="center">为key指定过期时间，单位是秒。返回1成功。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ttl key</td> 
   <td align="center">返回设置过过期时间的key的剩余过期秒数 -1表示key不存在或者没有设置过过期时间</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>select db-index</td> 
   <td align="center">将key从当前数据库移动到指定数据库。返回1成功。0 如果key不存在，或者已经在指定数据库中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>move key db-index</td> 
   <td align="center">将key从当前数据库移动到指定数据库。返回1成功。0 如果key不存在，或者已经在指定数据库中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>flushdb</td> 
   <td align="center">删除当前数据库中所有key，此方法不会失败。慎用</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>flushall</td> 
   <td align="center">删除所有数据库中的所有key，此方法不会失败。慎用</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## **string** ##

如果只用string类型，**redis就可以被看作加上持久化特性的memcached**。当然redis对string类型的操作比memcached多很多。  
string是redis最基本的类型，而且string类型是二进制安全的。意思是redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。  
从内部实现来看其实string可以看作byte数组，最大上限是1G字节。下面是string类型的定义。

struct sdshdr {
        long len;
        long free;
        char buf[];
    };

buf是个char数组用于存贮实际的字符串内容。  
len是buf数组的长度，free是数组中剩余可用字节数。由此可以理解为什么string类型是二进制安全的了。因为它本质上就是个byte数组。  
当然可以包含任何数据了。另外string类型可以被部分命令按int处理.比如incr等命令，下面详细介绍。还有redis的其他类型像list,set,sorted set,hash，它们包含的元素与都只能是string类型。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th align="center">说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>set key value</td> 
   <td align="center">设置key对应的值为string类型的value,返回1表示成功，0失败</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>setnx key value</td> 
   <td align="center">同上，如果key已经存在，返回0 。nx 是not exist的意思</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>get key</td> 
   <td align="center">获取key对应的string值,如果key不存在返回nil</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>getset key value</td> 
   <td align="center">原子的设置key的值，并返回key的旧值。如果key不存在返回nil</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>mget key1 key2 … keyN</td> 
   <td align="center">一次获取多个key的值，如果对应key不存在，则对应返回nil。下面是个实验,首先清空当前数据库，然后设置k1,k2.获取时k3对应返回nil</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>mset key1 value1 … keyN valueN</td> 
   <td align="center">一次设置多个key的值，成功返回1表示所有的值都设置了，失败返回0表示没有任何值被设置</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>msetnx key1 value1 … keyN valueN</td> 
   <td align="center">同上，但是不会覆盖已经存在的key</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>incr key</td> 
   <td align="center">对key的值做加加操作,并返回新的值。注意incr一个不是int的value会返回错误，incr一个不存在的key，则设置key为1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>decr key</td> 
   <td align="center">同上，但是做的是减减操作，decr一个不存在key，则设置key为-1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>incrby key integer</td> 
   <td align="center">同incr，加指定值 ，key不存在时候会设置key，并认为原来的value是 0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>decrby key integer</td> 
   <td align="center">同decr，减指定值。decrby完全是为了可读性，我们完全可以通过incrby一个负值来实现同样效果，反之一样。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>append key value</td> 
   <td align="center">给指定key的字符串值追加value,返回新字符串值的长度。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>substr key start end</td> 
   <td align="center">返回截取过的key的字符串值,注意并不修改key的值。下标是从0开始的</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

127.0.0.1:6379> set mykey hello
    OK
    127.0.0.1:6379> append mykey ,world
    (integer) 11
    127.0.0.1:6379> get mykey
    "hello,world"
    127.0.0.1:6379>

## **list** ##

列表类型(list)用于存储一个有序的字符串列表，常用的操作是向队列两端添加元素或者获得列表的某一片段。列表内部使用的是**双向链表（double linked list）**实现的，所以向列表两端添加元素的时间复杂度是O(1),获取越接近列表两端的元素的速度越快。但是缺点是使用列表通过索引访问元素的效率太低（需要从端点开始遍历元素）。所以列表的使用场景一般如：朋友圈新鲜事，只关心最新的一些内容。借助列表类型，Redis还可以作为消息队列使用。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th align="center">说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>lpush key string</td> 
   <td align="center">在key对应list的头部添加字符串元素，返回值为添加新元素后list的元素个数，0表示key存在且不是list类型</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>rpush key string</td> 
   <td align="center">同上，在尾部添加</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>llen key</td> 
   <td align="center">返回key对应list的长度，key不存在返回0,如果key对应类型不是list返回错误</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>lrange key start end</td> 
   <td align="center">返回指定区间内的元素，下标从0开始，负值表示从后面计算，-1表示倒数第一个元素 ，key不存在返回空列表</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ltrim key start end</td> 
   <td align="center">截取list，保留指定区间内元素，成功返回1，key不存在返回错误</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>lset key index value</td> 
   <td align="center">设置list中指定下标的元素值，成功返回1，key或者下标不存在返回错误</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>lrem key count value</td> 
   <td align="center">从key对应list中删除count个和value相同的元素。count为0时候删除全部</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>lpop key</td> 
   <td align="center">从list的头部删除元素，并返回删除元素。如果key对应list不存在或者是空返回nil，如果key对应值不是list返回错误</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>rpop key</td> 
   <td align="center">同上，但是从尾部删除</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>blpop key1…keyN timeout</td> 
   <td align="center">从左到右扫描返回对第一个非空list进行lpop操作并返回，比如blpop list1 list2 list3 0 ,如果list不存在list2,list3都是非空则对list2做lpop并返回从list2中删除的元素。如果所有的list都是空或不存在，则会阻塞timeout秒，timeout为0表示一直阻塞。当阻塞时，如果有client对key1…keyN中的任意key进行push操作，则第一在这个key上被阻塞的client会立即返回。如果超时发生，则返回nil。有点像unix的select或者poll</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>brpop</td> 
   <td align="center">同blpop，一个是从头部删除一个是从尾部删除</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>rpoplpush srckey destkey</td> 
   <td align="center">从srckey对应list的尾部移除元素并添加到destkey对应list的头部,最后返回被移除的元素值，整个操作是原子的.如果srckey是空或者不存在返回nil</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## **set** ##

redis的set是string类型的无序集合。set元素最大可以包含(2的32次方-1)个元素。set的是通过hash table实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。hash table会随着添加或者删除自动的调整大小。需要注意的是调整hash table大小时候需要同步（获取写锁）会阻塞其他读写操作。关于set集合类型除了基本的添加删除操作，其他有用的操作还包含集合的取并集(union)，交集(intersection)，差集(difference)。通过这些操作可以很容易的实现sns中的好友推荐和blog的tag功能。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th align="center">说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>sadd key member</td> 
   <td align="center">添加一个string元素到,key对应的set集合中，成功返回1,如果元素以及在集合中返回0,key对应的set不存在返回错误</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>srem key member</td> 
   <td align="center">从key对应set中移除给定元素，成功返回1，如果member在集合中不存在或者key不存在返回0，如果key对应的不是set类型的值返回错误</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>spop key</td> 
   <td align="center">删除并返回key对应set中随机的一个元素,如果set是空或者key不存在返回nil</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>srandmember key</td> 
   <td align="center">同spop，随机取set中的一个元素，但是不删除元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>smove srckey dstkey member</td> 
   <td align="center">从srckey对应set中移除member并添加到dstkey对应set中，整个操作是原子的。成功返回1,如果member在srckey中不存在返回0，如果key不是set类型返回错误</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>scard key</td> 
   <td align="center">返回set的元素个数，如果set是空或者key不存在返回0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sismember key member</td> 
   <td align="center">判断member是否在set中，存在返回1，0表示不存在或者key不存在</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sinter key1 key2…keyN</td> 
   <td align="center">返回所有给定key的交集</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sinterstore dstkey key1…keyN</td> 
   <td align="center">同sinter，但是会同时将交集存到dstkey下</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sunion key1 key2…keyN</td> 
   <td align="center">返回所有给定key的并集</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sunionstore dstkey key1…keyN</td> 
   <td align="center">同sunion，并同时保存并集到dstkey下</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sdiff key1 key2…keyN</td> 
   <td align="center">返回所有给定key的差集</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sdiffstore dstkey key1…keyN</td> 
   <td align="center">同sdiff，并同时保存差集到dstkey下</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>smembers key</td> 
   <td align="center">返回key对应set的所有元素，结果是无序的</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## **zset** ##

sorted set和set一样也是string类型元素的集合，不同的是每个元素都会关联一个double类型的score。sorted set的实现是skip list（跳表）和hash table的混合体当元素被添加到集合中时，一个元素到score的映射被添加到hash table中，所以给定一个元素获取score的开销是O(1)，另一个score到元素的映射被添加到skip list并按照score排序，所以就可以有序的获取集合中的元素。添加，删除操作开销都是O(log(N))和skip list的开销一致，redis的skip list实现用的是双向链表，这样就可以逆序从尾部取元素。sorted set最经常的使用方式应该是作为索引来使用。我们可以把要排序的字段作为score存储，对象的id当元素存储。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th align="center">说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>zadd key score member</td> 
   <td align="center">添加元素到集合，元素在集合中存在则更新对应score</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>zrem key member</td> 
   <td align="center">删除指定元素，1表示成功，如果元素不存在返回0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>zincrby key incr member</td> 
   <td align="center">增加对应member的score值，然后移动元素并保持skip list保持有序。返回更新后的score值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>zrank key member</td> 
   <td align="center">返回指定元素在集合中的排名（下标）,集合中元素是按score从小到大排序的</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>zrevrank key member</td> 
   <td align="center">同上,但是集合中元素是按score从大到小排序</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>zrange key start end</td> 
   <td align="center">类似lrange操作从集合中去指定区间的元素。返回的是有序结果</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>zrevrange key start end</td> 
   <td align="center">同上，返回结果是按score逆序的</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>zrangebyscore key min max</td> 
   <td align="center">返回集合中score在给定区间的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>zcount key min max</td> 
   <td align="center">返回集合中score在给定区间的数量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>zcard key</td> 
   <td align="center">返回集合中元素个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>zscore key element</td> 
   <td align="center">返回给定元素对应的score</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>zremrangebyrank key min max</td> 
   <td align="center">删除集合中排名在给定区间的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>zremrangebyscore key min max</td> 
   <td align="center">删除集合中score在给定区间的元素</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## **hash** ##

redis hash是一个string类型的field和value的映射表。它的添加，删除操作都是O(1)（平均）。hash特别适合用于存储对象。相较于将对象的每个字段存成单个string类型。将一个对象存储在hash类型中会占用更少的内存，并且可以更方便的存取整个对象。内存的原因是因为它有存储优化机制。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th align="center">说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>hset key field value</td> 
   <td align="center">设置hash field为指定值，如果key不存在，则先创建</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hget key field</td> 
   <td align="center">获取指定的hash field</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hmget key filed1….fieldN</td> 
   <td align="center">获取全部指定的hash filed</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hmset key filed1 value1 … filedN valueN</td> 
   <td align="center">同时设置hash的多个field</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hincrby key field integer</td> 
   <td align="center">将指定的hash filed 加上给定值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hexists key field</td> 
   <td align="center">测试指定field是否存在</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hdel key field</td> 
   <td align="center">删除指定的hash field</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hlen key</td> 
   <td align="center">返回指定hash的field数量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hkeys key</td> 
   <td align="center">返回hash的所有field</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hvals key</td> 
   <td align="center">返回hash的所有value</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hgetall</td> 
   <td align="center">返回hash的所有filed和value</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[http_redis.readthedocs.io_en_2.6]: http://redis.readthedocs.io/en/2.6/