【Redis】基于Redis6的数据类型以及相关命令、应用场景整理

青旅半醒 2023-09-29 17:07 10阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  数据类型与命令
 *   *  常用
     *   *  字符串(String)
         *  列表(List)
         *  集合(Set)
         *  有序集合(Sorted Set)
         *  哈希(Hash)
     *  特殊
     *   *  地理位置(GEO)
         *  流(Stream)
         *  基数统计(HyperLogLog)
         *  位图(Bitmap)

## 数据类型与命令 ##

Redis在线测试：http://try.redis.io/，可用来练习大部分命令

Redis命令官方文档：https://redis.io/commands/

### 常用 ###

#### 字符串(String) ####

Redis的String能表达3种值的类型：字符串、整数、浮点数。

**应用场景：**

*  分布式全局自增id
    
    使用incr递增数字
 *  普通的字符串缓存
 *  setnx用于分布式锁
    
    当value不存在时采用赋值，可用于实现分布式锁

**常用命令：**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>用法示例</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>SET</td> 
   <td>SET key value</td> 
   <td>赋值，设置key对应的value<br>如果对一个key执行多次SET操作，则会覆盖之前的值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>GET</td> 
   <td>GET key</td> 
   <td>取值，获取key对应的value</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>MGET</td> 
   <td>MGET key1 [key2…]</td> 
   <td>获取所有(一个或多个)给定key的值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>MSET</td> 
   <td>MSET key value [key value …]</td> 
   <td>同时设置一个或多个key-value对</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>GETSET</td> 
   <td>GETSET key value</td> 
   <td>赋值并获取旧的值，Redis 6.2.0版本之后，这个命令已经被标记为过时的，可用SET命令 + GET作为参数替代</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SETNX</td> 
   <td>SETNX key value</td> 
   <td>当value不存在时才赋值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SETEX</td> 
   <td>SETEX key seconds value</td> 
   <td>设置key对应的value，并将key的过期时间设为seconds(以秒为单位)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>STRLEN</td> 
   <td>STRLEN key</td> 
   <td>返回key所储存的字符串值的长度</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>INCR</td> 
   <td>INCR key</td> 
   <td>将key中储存的数字值加一</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>INCRBY</td> 
   <td>INCRBY key increment</td> 
   <td>将key所储存的值加上给定的增量值（increment）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>DECR</td> 
   <td>DECR key</td> 
   <td>将key中储存的数字值减一</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>DECRBY</td> 
   <td>DECRBY key decrement</td> 
   <td>将key所储存的值减去给定的减量值（decrement）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>APPEND</td> 
   <td>APPEND key value</td> 
   <td>如果key已经存在并且是一个字符串， APPEND命令将指定的value追加到该key原来值的末尾<br>如果key不存在，则类似SET命令，初始化一个key-value键值对</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**示例：**

127.0.0.1:6379> set test-key hello #设置test-key的value为hello
    OK
    127.0.0.1:6379> get test-key #获取test-key的值
    "hello"
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379> del test-key #删除key
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379> get test-key #删除后，获取不存在的key返回nil
    (nil)
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379> getset color red #赋值并获取，key没有旧值返回nil
    (nil)
    127.0.0.1:6379> getset color green #赋值并获取之前的值
    "red"
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379> set message hello
    OK
    127.0.0.1:6379> append message world #拼接指定字符串至key对应的value后
    (integer) 10
    127.0.0.1:6379> get message
    "helloworld"
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379> set count 0
    OK
    127.0.0.1:6379> incr count #将count对应的数值加1
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> incrby count 10 #将count对应的数值加10
    (integer) 11
    127.0.0.1:6379> decr count #将count对应值减1
    (integer) 10
    127.0.0.1:6379>

#### 列表(List) ####

List列表类型可以存储有序、可重复的元素。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）。

**应用场景：**

*  作为栈或队列使用

列表有序，结合不同的命令可以模拟栈(先入后出)或队列(先入先出)；

*  可用于各种列表，比如用户列表、商品列表、评论列表等

**常用命令：**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>用法示例</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>LPOP</td> 
   <td>LPOP key [count]</td> 
   <td>移除并获取列表头部的一个或几个元素（从左边移除并获取）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>RPOP</td> 
   <td>RPOP key [count]</td> 
   <td>移除并获取列表尾部的一个或几个元素（从右边移除并获取）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>LPUSH</td> 
   <td>LPUSH key value1 [value2…]</td> 
   <td>向列表左边（头部）添加一个或多个值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>RPUSH</td> 
   <td>RPUSH key value1 [value2…]</td> 
   <td>向列表右边（尾部）添加一个或多个值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>LLEN</td> 
   <td>LLEN key</td> 
   <td>获取列表长度</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>LRANGE</td> 
   <td>LRANGE key start stop</td> 
   <td>获取列表指定范围内的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>LREM</td> 
   <td>LREM key count element</td> 
   <td>删除列表元素<br>count &gt; 0 : 从左至右删除和element相等的指定个数的元素<br>count &lt; 0 : 从右至左删除和element相等的指定个数的元素<br>count = 0 : 删除所有和element相等的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>LSET</td> 
   <td>LSET key index value</td> 
   <td>通过索引设置列表元素的值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>LINDEX</td> 
   <td>LINDEX key index</td> 
   <td>通过索引获取列表中的元素</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**示例：**

127.0.0.1:6379> rpush language java c c++ go python php ruby # 向列表中依次从左至右添加7个元素
    (integer) 7
    127.0.0.1:6379> lpush language scala #从列表左边添加一个元素
    (integer) 8
    127.0.0.1:6379> lrange language 0 7 #查看所有列表数据，注意：下表是从0开始的
    1) "scala"
    2) "java"
    3) "c"
    4) "c++"
    5) "go"
    6) "python"
    7) "php"
    8) "ruby"
    127.0.0.1:6379> rpop language #从右边移除并获取（弹出）一个元素
    "ruby"
    127.0.0.1:6379> llen language
    (integer) 7
    127.0.0.1:6379> lpop language 2 #从左边移除并获取（弹出）两个元素
    1) "scala"
    2) "java"
    127.0.0.1:6379> llen language
    (integer) 5
    127.0.0.1:6379> lrange language 0 4
    1) "c"
    2) "c++"
    3) "go"
    4) "python"
    5) "php"
    127.0.0.1:6379> lindex language 2 #获取列表中坐标为2（第三个）元素
    "go"
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379> lset language 2 c# #将坐标为2的元素go替换为c#
    OK
    127.0.0.1:6379> lindex language 2
    "c#"
    127.0.0.1:6379>

**问题：**

如何使用Redis的List结构实现队列和栈？

*  队列：（保证添加和移除方向相反即可）
    
    RPUSH + LPOP （所有数据从尾部/右边添加、从头部/左边移除）<更贴近生活>
    
    LPUSH + RPOP
 *  栈：（保证添加和移除方向相同即可）
    
    LPUSH + LPOP （所有数据从头部添加、从头部移除）<更贴近栈的实现>
    
    RPUSH + RPOP

#### 集合(Set) ####

Redis的Set是String类型的无序集合。集合成员是唯一的，这就意味着集合中不能出现重复的数据。

**应用场景：**

*  黑白名单
    
    使用SISMEMBER命令可快速判断元素是否在集合内
 *  共同好友、可能认识的人
    
    使用SINTER、SDIFF命令可判断两个集合的交集、差集

**常用命令：**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>用法示例</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>SADD</td> 
   <td>SADD key member1 [member2…]</td> 
   <td>向集合添加一个或多个成员</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SCARD</td> 
   <td>SCARD key</td> 
   <td>获取集合的成员数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SMEMBERS</td> 
   <td>SMEMBERS key</td> 
   <td>返回集合中的所有成员</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SPOP</td> 
   <td>SPOP key</td> 
   <td>返回集合中的一个随机元素，并删除该元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SRANDMEMBER</td> 
   <td>SRANDMEMBER key [count]</td> 
   <td>返回集合中一个或多个随机元素，不会删除该元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SREM</td> 
   <td>SREM key member1 [member2]</td> 
   <td>移除集合中一个或多个元素，不会返回该元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SISMEMBER</td> 
   <td>SISMEMBER key member</td> 
   <td>判断元素是否在集合内</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SINTER</td> 
   <td>SINTER key1 [key2…]</td> 
   <td>返回给定所有集合的交集（相同的元素）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SDIFF</td> 
   <td>SDIFF key1 [key2…]</td> 
   <td>返回给定所有集合在第一个指定的集合中的公共差集（不相同的元素）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SUNION</td> 
   <td>SUNION key1 [key2…]</td> 
   <td>返回给定所有集合的并集（合并所有集合）</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**示例：**

127.0.0.1:6379> sadd languages:lucy java python golang # Lucy掌握的变成语言
    (integer) 3
    127.0.0.1:6379> sadd languages:tony java scala c # Tony掌握的变成语言
    (integer) 3
    127.0.0.1:6379> sadd languages:henry java python php # Henry掌握编程语言
    (integer) 3
    127.0.0.1:6379> scard languages:lucy # 查看集合成员数
    (integer) 3
    127.0.0.1:6379> smembers languages:lucy # 查看集合所有成员
    1) "java"
    2) "golang"
    3) "python"
    127.0.0.1:6379> sdiff languages:lucy languages:henry # 查看Lucy掌握的语言中，Henry不掌握的
    1) "golang"
    127.0.0.1:6379> sdiff languages:henry languages:lucy # 查看Henry掌握的语言中，Lucy不掌握的
    1) "php"
    127.0.0.1:6379> sdiff languages:lucy languages:henry languages:tony # 查看Lucy掌握的语言中，Henry和Tony都不掌握的
    1) "golang"
    127.0.0.1:6379> sinter languages:lucy languages:henry # 查看Lucy和Henry掌握的共同语言
    1) "java"
    2) "python"
    127.0.0.1:6379> sunion languages:lucy languages:henry # 查看Lucy和Henry两人掌握的所有语言
    1) "java"
    2) "golang"
    3) "php"
    4) "python"
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379> sismember languages:lucy java # 判断Lucy是否掌握Java （1代表true，0代表false）
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> sismember languages:lucy c
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379> spop languages:tony # 随机取出并删除一个集合元素
    "scala"
    127.0.0.1:6379> smembers languages:tony 
    1) "java"
    2) "c"
    127.0.0.1:6379>

#### 有序集合(Sorted Set) ####

Redis 有序集合又叫Zset，和Set一样也是String类型元素的集合，且不允许重复的成员，不同的是每个元素都会关联一个Double类型的分数。Redis正是通过分数来为集合中的成员进行排序。

有序集合的成员是唯一的，但分数(Score)却可以重复。

**应用场景：**

由于可以按照分值排序，所以适用于各种排行榜。比如：点击排行榜、销量排行榜、搜索排行榜等。

**常用命令：**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>用法示例</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>ZADD</td> 
   <td>ZADD key score1 member1 [score2 member2]</td> 
   <td>向有序集合添加一个或多个成员，或者更新已存在成员的分数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ZCARD</td> 
   <td>ZCARD key</td> 
   <td>获取有序集合的成员数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ZCOUNT</td> 
   <td>ZCOUNT key min max</td> 
   <td>返回有序集合中score值在[min,max]区间的元素数量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ZINCRBY</td> 
   <td>ZINCRBY key increment member</td> 
   <td>集合中对指定成员的分数加上增量 increment</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ZSCORE</td> 
   <td>ZSCORE key member</td> 
   <td>返回有序集合中，成员的分数值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ZRANK</td> 
   <td>ZRANK key member</td> 
   <td>获得有序集合中member的排名（按分值从小到大），需要注意的是，排名序号是从0开始的</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ZREVRANK</td> 
   <td>ZREVRANK key member</td> 
   <td>获得有序集合中member的排名（按分值从大到小）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ZRANGE</td> 
   <td>ZRANGE key start stop [WITHSCORES]</td> 
   <td>获得有序集合中指定排名区间成员，按分数递增排序</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ZREVRANGE</td> 
   <td>ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]</td> 
   <td>获得有序集合中指定排名区间成员，按分数递减排序</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ZREM</td> 
   <td>ZREM key member [member …]</td> 
   <td>移除有序集合中的一个或多个成员</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**示例：**

127.0.0.1:6379> zadd examination 80.5 xiaozhao 87.0 xiaoli 76.5 xiaowang 92 xiaozhang # 添加四名学生的考试成绩到有序集合
    (integer) 4
    127.0.0.1:6379> zcard examination # 查看成员数
    (integer) 4
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379> zcount examination 80 90 # 统计成绩在80~90分的数量
    (integer) 2
    127.0.0.1:6379> zscore examination xiaoli # 查看小李的成绩
    "87"
    127.0.0.1:6379> zrank examination xiaoli # 查看小李的分数排名（从小到大）<注：起始为0>
    (integer) 2
    127.0.0.1:6379> zrevrank examination xiaoli # 查看小李的分数排名（从大到小）
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> zrange examination 0 2 withscores # 查看成绩倒数三名
    1) "xiaowang"
    2) "76.5"
    3) "xiaozhao"
    4) "80.5"
    5) "xiaoli"
    6) "87"
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379> zrevrange examination 0 2 withscores # 查看成绩正数三名
    1) "xiaozhang"
    2) "92"
    3) "xiaoli"
    4) "87"
    5) "xiaozhao"
    6) "80.5"

#### 哈希(Hash) ####

Redis Hash是一个String类型的Field(字段)和Value(值)的映射表，也称作散列表、哈希表、字典，Hash特别适合用于存储对象。

**应用场景：**

*  更适合存储结构化的数据，如对象的存储 ，表数据的映射。
 *  购物车  
    以用户id作为key，每位用户创建一个hash存储结构存储对应的购物车信息  
    将商品编号作为field，购买数量作为value进行存储

**常用命令：**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>用法示例</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>HSET</td> 
   <td>HSET key field value</td> 
   <td>单个字段赋值，将哈希表key中的字段field的值设为value，如果该field之前有值，则做更新操作</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>HMSET</td> 
   <td>HMSET key field1 value1 [field2 value2…]</td> 
   <td>给多个字段赋值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>HSETNX</td> 
   <td>HSETNX key field value</td> 
   <td>只有在字段field不存在时，设置哈希表字段的值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>HGET</td> 
   <td>HGET key field</td> 
   <td>获取存储在哈希表中指定字段的值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>HMGET</td> 
   <td>HMGET key field1 [field2…]</td> 
   <td>获取所有给定字段的值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>HGETALL</td> 
   <td>HGETALL key</td> 
   <td>获取在哈希表中指定key的所有字段和值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>HEXISTS</td> 
   <td>HEXISTS key field</td> 
   <td>查看哈希表key中，指定的字段是否存在</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>HDEL</td> 
   <td>HDEL key field1 [field2…]</td> 
   <td>删除一个或多个哈希表字段</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>HKEYS</td> 
   <td>HKEYS key</td> 
   <td>获取所有哈希表中的字段</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>HLEN</td> 
   <td>HLEN key</td> 
   <td>获取所有哈希表长度（field-value映射数量）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>HVALS</td> 
   <td>HVALS key</td> 
   <td>获取所有哈希表中的值</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**示例：**

127.0.0.1:6379> hmset user:zhangfei username zhangfei password 123456 age 23 sex male # 批量给user:zhangfei赋值
    OK
    127.0.0.1:6379> hkeys user:zhangfei # 获取所有的字段名
    1) "username"
    2) "password"
    3) "age"
    4) "sex"
    127.0.0.1:6379> hvals user:zhangfei # 获取所有的值
    1) "zhangfei"
    2) "123456"
    3) "23"
    4) "male"
    127.0.0.1:6379> hexists user:zhangfei address # 检查字段是否存在
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> hexists user:zhangfei age
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> hdel user:zhangfei password # 删除指定字段
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> hkeys user:zhangfei 
    1) "username"
    2) "age"
    3) "sex"
    127.0.0.1:6379> hlen user:zhangfei # 查看field-value映射数量
    (integer) 3
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379> hgetall user:zhangfei # 获取所有field以及对应的value
    1) "username"
    2) "zhangfei"
    3) "age"
    4) "23"
    5) "sex"
    6) "male"
    127.0.0.1:6379>

### 特殊 ###

#### 地理位置(GEO) ####

Redis GEO主要用于存储地理位置信息，并对存储的信息进行操作，该功能在Redis 3.2版本新增。

**应用场景：**

1、记录地理位置

2、计算外卖配送-骑手距离

3、查找"附近的人"

4、搜索某地附近的美食

**常用命令：**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>用法示例</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>GEOADD</td> 
   <td>GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member …]</td> 
   <td>用于存储指定的地理空间位置，可以将一个或多个经度(longitude)、纬度(latitude)、位置名称(member)添加到指定的 key 中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>GEOPOS</td> 
   <td>GEOPOS key member [member …]</td> 
   <td>从给定的 key 里返回所有指定名称(member)的位置（经度和纬度），不存在的返回 nil。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>GEODIST</td> 
   <td>GEODIST key member1 member2 [m|km|ft|mi]</td> 
   <td>返回两个给定位置之间的距离<br>m ：米，默认单位<br>km ：千米<br>mi ：英里<br>ft ：英尺</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>GEORADIUS</td> 
   <td>GEORADIUS key longitude latitude radius [m|km|ft|mi]</td> 
   <td>以给定的经纬度为中心， 返回键包含的位置元素当中， 与中心的距离不超过给定最大距离的所有位置元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>GEORADIUSBYMEMBER</td> 
   <td>GEORADIUSBYMEMBER key member radius</td> 
   <td>以给定的成员为中心，返回键包含的位置元素当中， 与中心的距离不超过给定最大距离的所有位置元素</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**示例：**

127.0.0.1:6379> GEOADD Sicily 13.361389 38.115556 "Palermo" 15.087269 37.502669 "Catania" # 给西西里岛添加两座地点：巴勒莫和卡塔尼亚，并分别指定经纬度
    (integer) 2
    127.0.0.1:6379> GEODIST Sicily Palermo Catania km # 计算两个地点的距离
    "166.2742"
    127.0.0.1:6379> GEORADIUS Sicily 15 37 200 km # 列举以(15,37)为中心，相距200km的地点
    1) "Palermo"
    2) "Catania"
    127.0.0.1:6379> GEORADIUS Sicily 15 37 200 km WITHDIST # 列举以(15,37)为中心，相距200km的地点，并计算其距离
    1) 1) "Palermo"
       2) "190.4424"
    2) 1) "Catania"
       2) "56.4413"
    127.0.0.1:6379> GEOPOS Sicily Palermo # 查询指定地点的经纬度
    1) 1) "13.36138933897018433"
       2) "38.11555639549629859"
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379> GEORADIUSBYMEMBER Sicily Palermo 200 km # 列举以指定地点为中心，相距200km的地点（结果包含本身）
    1) "Palermo"
    2) "Catania"
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379> GEORADIUSBYMEMBER Sicily Palermo 1 km
    1) "Palermo"
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379>

#### 流(Stream) ####

Redis Stream 是 Redis 5.0 版本新增加的数据结构。

Redis Stream 主要用于消息队列（MQ，Message Queue），Redis 本身是有一个 Redis 发布订阅 (pub/sub) 来实现消息队列的功能，但它有个缺点就是消息无法持久化，如果出现网络断开、Redis 宕机等，消息就会被丢弃。

简单来说发布订阅 (pub/sub) 可以分发消息，但无法记录历史消息。而 Redis Stream提供了消息的持久化和主备复制功能，可以让任何客户端访问任何时刻的数据，并且能记住每一个客户端的访问位置，还能保证消息不丢失。

每个Stream都有唯一的名称，它就是 Redis 的 key，在我们首次使用 xadd 指令追加消息时自动创建。

**应用场景：**

订单处理

消息队列

聊天室

**常用命令：**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>用法示例</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>XADD</td> 
   <td>XADD key ID field value [field value …]</td> 
   <td>向队列添加消息，消息由一组或多组field-value组成，如果指定的队列不存在，则先创建一个队列<br>ID：消息 id，我们使用 * 表示由 redis 生成，可以自定义，但是要自己保证递增性</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XREAD</td> 
   <td>XREAD [COUNT count] [BLOCK milliseconds] STREAMS key [key …] id [id …]</td> 
   <td>从一个或多个Stream中读取消息，可指定读取的数量，是否以阻塞的方式去取，以及从每个Stream读取消息的起始id (不包含指定id)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XLEN</td> 
   <td>XLEN key</td> 
   <td>获取队列包含的元素数量，即队列长度</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XDEL</td> 
   <td>XDEL key ID [ID …]</td> 
   <td>根据id删除队列中的一条或者多条消息</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XRANGE</td> 
   <td>XRANGE key start end [COUNT count]</td> 
   <td>消息id从小到大，读取队列中给定ID范围的消息<br>key ：队列名<br>start ：开始值， - 表示最小值<br>end ：结束值， + 表示最大值<br>count ：数量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XREVRANGE</td> 
   <td>XREVRANGE key end start [COUNT count]</td> 
   <td>消息id从大到小，读取队列中给定ID范围的消息</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XGROUP CREATE</td> 
   <td>XGROUP CREATE key groupname id-or-$</td> 
   <td>创建消费组<br>key：指定消费的队列名称，如果不存在就创建<br>groupname：组名<br>id-or-<span><span><span> ：指定从哪消费，可指定从具体的 i d 开始消费，如果设置为 : 0 − 0 ，表示从头开始消费，也可设置为 ： 指定从哪消费，可指定从具体的id开始消费，如果设置为: 0-0，表示从头开始消费，也可设置为 </span><span><span><span style="height: 0.6944em;"></span><span>：指定从哪消费，可指定从具体的</span><span>i</span><span>d</span><span>开始消费，如果设置为</span><span style="margin-right: 0.2778em;"></span><span>:</span><span style="margin-right: 0.2778em;"></span></span><span><span style="height: 0.7278em; vertical-align: -0.0833em;"></span><span>0</span><span style="margin-right: 0.2222em;"></span><span>−</span><span style="margin-right: 0.2222em;"></span></span><span><span style="height: 0.6833em;"></span><span>0</span><span>，表示从头开始消费，也可设置为</span></span></span></span></span>，表示从尾部开始消费，只接受新消息，当前 Stream旧的消息会全部忽略</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XGROUP SETID</td> 
   <td>XGROUP SETID key groupname id-or-$</td> 
   <td>修改一个消费组从那开始消费</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XGROUP DESTROY</td> 
   <td>XGROUP DESTROY key groupname</td> 
   <td>删除指定消费组</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XREADGROUP GROUP</td> 
   <td>XREADGROUP GROUP group consumer [COUNT count] [BLOCK milliseconds] [NOACK] STREAMS key [key …] id [id …]</td> 
   <td>和XREAD相似，指定消费者组进行读取消息<br>group：消费组名，需要提前创建<br>consumer：消费者名，一个消费组可以由多名消费者组成，同时消费一个Stream，会自动创建(也可以使用命令创建)，如果消息队列中的消息被消费组的一个消费者消费了，这条消息就不会再被这个消费组的其他消费者读取到<br>id：这里的id含义比较特殊，在后面解释</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XGROUP</td> 
   <td>XGROUP CREATECONSUMER key groupname consumername</td> 
   <td>创建一个消费组的消费者</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>XACK</td> 
   <td>XACK key group id [id …]</td> 
   <td>将消息标记为”已处理“<br>ACK：acknowledge的缩写，消息队列的一种确认机制，客户端收到消息或处理完业务之后，告知服务端消息已正常消费</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**示例：**

127.0.0.1:6379> xadd order * name iphone type "iphone 13 pro max" storage 256GB color blue  # 创建队列order，并添加一条消息流
    "1661169438466-0"
    127.0.0.1:6379> xadd order * name iphone type "iphone 13 pro" storage 128GB color white  # 向Stream中添加消息流
    "1661169496826-0"
    127.0.0.1:6379> xlen order # 查看消息数量
    (integer) 2
    127.0.0.1:6379> xdel order 1661169496826-0 # 根据id删除消息
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> xlen order 
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> xrange order - + # 获取指定范围内的所有消息
    1) 1) "1661169438466-0"
       2) 1) "name"
          2) "iphone"
          3) "type"
          4) "iphone 13 pro max"
          5) "storage"
          6) "256GB"
          7) "color"
          8) "blue"
    127.0.0.1:6379> xread streams order 0-0 # 从起始位置读取所有消息
    1) 1) "order"
       2) 1) 1) "1661169438466-0"
             2) 1) "name"
                2) "iphone"
                3) "type"
                4) "iphone 13 pro max"
                5) "storage"
                6) "256GB"
                7) "color"
                8) "blue"
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379> xadd order * name Xiaomi type "Xiaomi 12 ultra" storage 512GB color black 
    "1661224305535-0"
    127.0.0.1:6379> xread streams order 1661169438466-0 # 从大于id：1661169438466-0的地方开始读取所有消息
    1) 1) "order"
       2) 1) 1) "1661224305535-0"
             2) 1) "name"
                2) "Xiaomi"
                3) "type"
                4) "Xiaomi 12 ultra"
                5) "storage"
                6) "512GB"
                7) "color"
                8) "black"
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379> xgroup create order warehouse 0-0 # 创建order的消费者组warehouse，指定从队列最开始位置消费
    OK
    127.0.0.1:6379> xinfo stream order # 查看order队列的信息
     1) "length"
     2) (integer) 2
     3) "radix-tree-keys"
     4) (integer) 1
     5) "radix-tree-nodes"
     6) (integer) 2
     7) "last-generated-id"
     8) "1661224305535-0"
     9) "groups"
    10) (integer) 1
    11) "first-entry"
    12) 1) "1661169438466-0"
        2) 1) "name"
           2) "iphone"
           3) "type"
           4) "iphone 13 pro max"
           5) "storage"
           6) "256GB"
           7) "color"
           8) "blue"
    13) "last-entry"
    14) 1) "1661224305535-0"
        2) 1) "name"
           2) "Xiaomi"
           3) "type"
           4) "Xiaomi 12 ultra"
           5) "storage"
           6) "512GB"
           7) "color"
           8) "black"
    127.0.0.1:6379> xinfo groups order # 查看order队列的所有消费组信息
    1) 1) "name"
       2) "warehouse"
       3) "consumers"
       4) (integer) 0
       5) "pending"
       6) (integer) 0
       7) "last-delivered-id"
       8) "0-0"
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379> xgroup create order store 0-0
    OK
    127.0.0.1:6379> xgroup createconsumer order store consumer-1 # 手动创建消费者
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> xreadgroup group store consumer-1 count 2 streams order >  # 消费新消息
    1) 1) "order"
       2) 1) 1) "1661169438466-0"
             2) 1) "name"
                2) "iphone"
                3) "type"
                4) "iphone 13 pro max"
                5) "storage"
                6) "256GB"
                7) "color"
                8) "blue"
          2) 1) "1661224305535-0"
             2) 1) "name"
                2) "Xiaomi"
                3) "type"
                4) "Xiaomi 12 ultra"
                5) "storage"
                6) "512GB"
                7) "color"
                8) "black"
    127.0.0.1:6379> 
    127.0.0.1:6379> xreadgroup group store consumer-1 count 2 streams order 0-0 # 读取pending状态的消息
    1) 1) "order"
       2) 1) 1) "1661169438466-0"
             2) 1) "name"
                2) "iphone"
                3) "type"
                4) "iphone 13 pro max"
                5) "storage"
                6) "256GB"
                7) "color"
                8) "blue"
          2) 1) "1661224305535-0"
             2) 1) "name"
                2) "Xiaomi"
                3) "type"
                4) "Xiaomi 12 ultra"
                5) "storage"
                6) "512GB"
                7) "color"
                8) "black"
    127.0.0.1:6379>

注意：

使用XREADGROUP时，要在STREAMS选项后面指定id，可以是以下两种类型之一：

*  特殊标识：>，这意味着消费者只希望接收从未传递给任何其他消费者的消息，这意味着消费新的消息。
 *  任何其他id，即0或任何其他有效id或不完整id，达到的效果是：在处于pending状态的消息列表中，返回大于指定id的消息。因此，基本上，如果id不是 ‘>’ ，那么该命令将只允许客户端访问其pending的条目：即传递给它但尚未确认的消息。注意，在这种情况下，BLOCK和NOACK都被忽略。

这里比较不易理解，消费最新的消息，使用第一种方式即可，第二种方式，更像是为了处理消息被消费者消费了，但是程序异常或不可抗力的因素导致消息未ack的情况，是一种补偿措施。或者简单地用来查看处于pending状态的消息。

#### 基数统计(HyperLogLog) ####

Redis 在 2.8.9 版本添加了 HyperLogLog 结构。

Redis HyperLogLog 是用来做基数统计的算法，HyperLogLog 的优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定 的、并且是很小的。

**什么是基数?**

比如数据集 \{1, 3, 5, 7, 5, 7, 8\}， 那么这个数据集的基数集为 \{1, 3, 5 ,7, 8\}，基数(不重复元素)为5。 基数估计就是在误差可接受的范围内，快速计算基数。

**应用场景：**

估算一个游戏的日活量

估算一个游戏公司旗下多款游戏的日活总量

估算一个网站被多少用户访问过

**常用命令：**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>用法示例</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>PFADD</td> 
   <td>PFADD key element [element…]</td> 
   <td>添加指定元素到 HyperLogLog中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>PFCOUNT</td> 
   <td>PFCOUNT key [key …]</td> 
   <td>返回给定 HyperLogLog 的基数估算值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>PFMERGE</td> 
   <td>PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey …]</td> 
   <td>将多个 HyperLogLog 合并为一个 HyperLogLog</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**示例：**

127.0.0.1:6379> pfadd numbers 1 3 2 5 3 4 6 9 10 # 添加元素
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> pfcount numbers # 查看基数预估值
    (integer) 8
    127.0.0.1:6379>

#### 位图(Bitmap) ####

在平时开发过程中，经常会有一些 bool 类型数据需要存取。比如记录用户一年内签到的次数，签了是 1，没签是 0。如果使用 key-value 来存储，那么每个用户都要记录 365 次，当用户成百上亿时，需要的存储空间将非常巨大。为了解决这个问题，Redis 提供了位图结构。

位图（Bitmap）同样属于 string 数据类型。Redis 中一个字符串类型的值最多能存储 512 MB 的内容，每个字符串由多个字节组成，每个字节又由 8 个 Bit 位组成。位图结构正是使用“位”来实现存储的，它通过将比特位设置为 0 或 1来达到数据存取的目的，这大大增加了 value 存储数量。

**应用场景：**

用户签到

统计一个月内每天都登陆过游戏的用户

统计超过一个月未登录游戏的用户

统计用户活跃数量

**常用命令：**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>用法示例</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>SETBIT</td> 
   <td>SETBIT key offset value</td> 
   <td>用来设置或者清除某一位上的值，其返回值是原来位上存储的值<br>key：在初始状态下所有的位都为 0<br>offset：可根据业务实际需求设计<br>value：只能是 0 或者 1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>GETBIT</td> 
   <td>GETBIT key offset</td> 
   <td>获得key在offffset处的bit值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>BITCOUNT</td> 
   <td>BITCOUNT key [start end [BYTE | BIT]]</td> 
   <td>获得key的bit位为1的个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>BITOP</td> 
   <td>BITOP operation destkey key [key …]</td> 
   <td>对多个key 进行逻辑运算后存入destkey中<br>语法：operation 可以是 AND 、 OR 、 NOT 、 XOR 这四种操作中的任意一种：<br><br>BITOP AND destkey key [key …]：对一个或多个key求逻辑与&amp;，并将结果保存到 destkey <br>BITOP OR destkey key [key …]：对一个或多个key求逻辑或|，并将结果保存到 destkey <br>BITOP XOR destkey key [key …]：对一个或多个key求逻辑异或^，并将结果保存到destkey <br>BITOP NOT destkey key：对给定key求逻辑非~，并将结果保存到destkey <br>除了 NOT 操作之外，其他操作都可以接受一个或多个 key 作为输入<br>命令的返回值表示存储在目标键中的字符串的大小</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**示例：**

127.0.0.1:6379> setbit user:sign:1000 20220101 1 # 模拟用户签到
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> setbit user:sign:1000 20220102 1
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> setbit user:sign:1000 20220104 1
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> getbit user:sign:1000 20220102 # 判断用户是否签到
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> bitcount user:sign:1000 # 统计用户签到次数
    (integer) 3
    127.0.0.1:6379> setbit login_09_19 100 1 # 设置9.19有四位用户登录，9.20有三位用户登录
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> setbit login_09_19 101 1
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> setbit login_09_19 102 1
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> setbit login_09_19 103 1
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> setbit login_09_20 100 1
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> setbit login_09_20 101 1
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> setbit login_09_20 103 1
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> bitop and login_in_09_19_and_20 login_09_19 login_09_20 # 计算9.19和9.20两天都登陆过的用户
    (integer) 13
    127.0.0.1:6379> bitcount login_in_09_19_and_20 # 查看9.19和9.20两天都登陆过的用户
    (integer) 3
    127.0.0.1:6379> bitop or login_in_09_19_or_20 login_09_19 login_09_20 # 计算两天登录过的用户总数
    (integer) 13
    127.0.0.1:6379> bitcount login_in_09_19_or_20
    (integer) 4
    127.0.0.1:6379>