猿创征文| redis基本数据类型

落日映苍穹つ 2024-04-21 08:03 101阅读 0赞

> #### ✨ redis基本数据类型 ####
> 
>  *  Redis键(key)
>  *  string类型
>  *   *  基本介绍
>      *  常用操作命令
>      *  数据结构
>  *  list类型
>  *   *  基本介绍
>      *  常用操作命令
>      *  数据结构
>  *  set类型
>  *   *  基本介绍
>      *  常用命令
>      *  数据结构
>  *  hash
>  *   *  基本介绍
>      *  常用命令
>      *  注意事项
>      *  数据结构
>  *  Redis有序集合Zset(sorted set)
>  *   *  基本介绍
>      *  基本操作
>      *  zset类型数据的扩展操作
>      *  注意事项
>      *  跳表数据结构
> 
>   
> **?个人主页:[不断前进的皮卡丘][Link 1]**  
> **?博客描述:梦想也许遥不可及，但重要的是追梦的过程，用博客记录自己的成长，记录自己一步一步向上攀登的印记**  
> **?个人专栏:[微服务专栏][Link 2]**  
> **✔️redis常见的操作命令:[http://www.redis.cn/commands.html][http_www.redis.cn_commands.html]**

## Redis键(key) ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>功能</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>keys *</td> 
   <td>查看当前库的所有key</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>exists key</td> 
   <td>判断某个key是否存在</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>type key</td> 
   <td>查看某个key的数据类型</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>del key</td> 
   <td>删除指定key</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><font>unlink key</font></td> 
   <td>根据value选择非阻塞删除，仅仅把key从keyspace元数据中删除，真正的删除会在后续异步操作,也就是把删除操作放到其他线程中进行</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>expire key 10</td> 
   <td>为key设置过期时间为10秒钟</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ttl key</td> 
   <td>查看key还有多少秒过期，-1表示永远不过期，-2表示已经过期</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>select</td> 
   <td>切换数据库</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>dbsize</td> 
   <td>查看当前数据库的key的数量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>flushdb</td> 
   <td>清空当前数据库数据</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>flushall</td> 
   <td>清除所有数据库数据</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

![在这里插入图片描述][5239851bf7fc4f469077e2de8ec26fca.png]  
![在这里插入图片描述][29c0a31c55214bb08a7bee7be8a652c8.png]

## string类型 ##

### 基本介绍 ###

*  String是Redis最基本的类型，一个key对应一个value。
 *  String类型是二进制安全的。意味着Redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。
 *  String类型是Redis最基本的数据类型，一个Redis中字符串value最多可以是512M
 *  ![在这里插入图片描述][ed96dcafc24c4e6e92206027db68cf19.png]
 *  ![在这里插入图片描述][1dbe57c16bc94ca39e4ae7ad1838f4e8.png]
 *  ![在这里插入图片描述][220a4401668e4b58afed3d185d2b4429.jpeg]

### 常用操作命令 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>set</td> 
   <td>设置一个key/value</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>get</td> 
   <td>根据key获得对应的value</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>mset</td> 
   <td>一次设置多个key value</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>mget</td> 
   <td>一次获得多个key的value</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>getset</td> 
   <td>获得原始key的值，同时设置新值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>strlen</td> 
   <td>获得对应key存储value的长度</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>append</td> 
   <td>为对应key的value追加内容</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>getrange 索引0开始</td> 
   <td>截取value的内容</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>setex</td> 
   <td>设置一个key存活的有效期（秒）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>psetex</td> 
   <td>设置一个key存活的有效期（毫秒）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>setnx</td> 
   <td>存在不做任何操作,不存在添加</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>msetnx原子操作(只要有一个存在不做任何操作)</td> 
   <td>可以同时设置多个key,只有有一个存在都不保存</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>decr</td> 
   <td>进行数值类型的-1操作</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>decrby</td> 
   <td>根据提供的数据进行减法操作</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Incr</td> 
   <td>进行数值类型的+1操作</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>incrby</td> 
   <td>根据提供的数据进行加法操作</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Incrbyfloat</td> 
   <td>根据提供的数据加入浮点数</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

![在这里插入图片描述][f6f23526ad8843b99c2c5b82ed8b4c2e.png]  
![在这里插入图片描述][64a8a32639cc478ca2d4a0a42f55d578.png]  
![在这里插入图片描述][14011d42461b43598fef815a804ab12f.png]

### 数据结构 ###

*  String的数据结构为简单动态字符串(Simple Dynamic String,缩写SDS)。是可以修改的字符串，内部结构实现上类似于Java的ArrayList，采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配.
 *  ![在这里插入图片描述][487cdb5d9e104e9e990284d594124b50.png]
 *  如图中所示，内部为当前字符串实际分配的空间capacity一般要高于实际字符串长度len。当字符串长度小于1M时，扩容都是加倍现有的空间，如果超过1M，扩容时一次只会多扩1M的空间。需要注意的是字符串最大长度为512M。

## list类型 ##

### 基本介绍 ###

*  数据存储要求:存储多个数据，并且对数据进入存储空间的顺序进行区分
 *  数据的存储结构:一个存储空间保持多个数据，而且通过数据可以体系进入的顺序
 *  list数据类型:保存多个数据，底层使用的是双向链表存储结构实现
 *  ![在这里插入图片描述][f16a4c40cd004393822ce577e9b0ed1a.png]

### 常用操作命令 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>lpush</td> 
   <td>将某个值加入到一个key列表头部</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>lpushx</td> 
   <td>同lpush,但是必须要保证这个key存在</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>rpush</td> 
   <td>将某个值加入到一个key列表末尾</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>rpushx</td> 
   <td>同rpush,但是必须要保证这个key存在</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>lpop</td> 
   <td>返回和移除列表左边的第一个元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>rpop</td> 
   <td>返回和移除列表右边的第一个元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>lrange</td> 
   <td>获取某一个下标区间内的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>llen</td> 
   <td>获取列表元素个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>lset</td> 
   <td>设置某一个指定索引的值(索引必须存在)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>lindex</td> 
   <td>获取某一个指定索引位置的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>lrem</td> 
   <td>删除重复元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ltrim</td> 
   <td>保留列表中特定区间内的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>linsert</td> 
   <td>在某一个元素之前，之后插入新元素</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

![在这里插入图片描述][68febfb57214495da5d777944ed568b6.png]  
![在这里插入图片描述][8b2c9e778b6f4bd9a24fa49a3c4c1a8c.png]

### 数据结构 ###

*  [Redis快速表、压缩表和双向链表(重点介绍quicklist)][Redis_quicklist]
 *  List的数据结构为快速链表quickList。
 *  首先在列表元素较少的情况下会使用一块连续的内存存储，这个结构是ziplist，也即是压缩列表。
 *  它将所有的元素紧挨着一起存储，分配的是一块连续的内存。  
    当数据量比较多的时候才会改成quicklist。  
    因为普通的链表需要的附加指针空间太大，会比较浪费空间。比如这个列表里存的只是int类型的数据，结构上还需要两个额外的指针prev和next。  
    ![在这里插入图片描述][d37e2a54f3f84d3590c943d8900b757e.png]
 *  Redis将链表和ziplist结合起来组成了quicklist。也就是将多个ziplist使用双向指针串起来使用。这样既满足了快速的插入删除性能，又不会出现太大的空间冗余。

## set类型 ##

### 基本介绍 ###

*  新需求:存储大量数据，并且查询效率要更高
 *  需要的存储结构:能存储大量数据，并且要有高效的内部存储机制，方便查询
 *  set类型:和hash存储结构完全一样，但是仅仅存储键，不存储值，并且值不允许重复
 *  Redis的Set是string类型的无序集合。它底层其实是一个value为null的hash表，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。
 *  set:无序，不可重复
 *  ![在这里插入图片描述][83952c5921de43f38f8b6d06a3b0793e.png]
 *  ![在这里插入图片描述][2cf99516b7c24ab18dc5d2968ad99224.png]

### 常用命令 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>sadd</td> 
   <td>为集合添加元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>smembers</td> 
   <td>显示集合中所有元素 无序</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>scard</td> 
   <td>返回集合中元素的个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>spop</td> 
   <td>随机返回一个元素 并将元素在集合中删除</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>smove</td> 
   <td>从一个集合中向另一个集合移动元素 必须是同一种类型</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>srem</td> 
   <td>从集合中删除一个元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sismember</td> 
   <td>判断一个集合中是否含有这个元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>srandmember</td> 
   <td>随机返回元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sdiff</td> 
   <td>去掉第一个集合中其它集合含有的相同元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sinter</td> 
   <td>求交集</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>sunion</td> 
   <td>求和集</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

![在这里插入图片描述][a5159203426d43fcb7240c02b1a7e920.png]

### 数据结构 ###

> Set数据结构是dict字典，字典是用哈希表实现的。  
> Java中HashSet的内部实现使用的是HashMap，只不过所有的value都指向同一个对象。Redis的set结构也是一样，它的内部也使用hash结构，所有的value都指向同一个内部值。

## hash ##

### 基本介绍 ###

*  Redis hash 是一个键值对集合。
 *  Redis hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。  
    类似Java里面的Map<String,Object>  
    ![在这里插入图片描述][1d34cf9c35f746ff8a3628e96da11206.png]
 *  ![在这里插入图片描述][a89a582d49fa4ff5988114c483d54bcb.png]

### 常用命令 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>hset key field1 value1 field2 value2</td> 
   <td>添加/修改数据</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hget key field1 field2</td> 
   <td>获得多个数据</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hgetall key</td> 
   <td>获得所有的数据</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hdel key field1 field2</td> 
   <td>删除数据</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hexists key field</td> 
   <td>获取哈希表中是否存在的字段</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hlen key</td> 
   <td>获取哈希表中字段的数量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hkeys key</td> 
   <td>获得所有的key</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hvals key</td> 
   <td>获得所有的value</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hmset key field1 value1 field2 value2</td> 
   <td>添加/修改多个数据</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hmget key field1 field2</td> 
   <td>获得多个数据</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hsetnx key field value</td> 
   <td>设置一个不存在的key的值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hincrby key field increment</td> 
   <td>为value进行加法运算</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>hincrbyfloat key field increment</td> 
   <td>为value加入浮点值</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

![在这里插入图片描述][54f86755e8014ff7b674cdca84a17626.png]

### 注意事项 ###

*  hash类型下的value只能存储字符串，不允许存储其他数据类型，不存在嵌套现象。如果数据未获取到，对应的值为（nil）
 *  每个 hash 可以存储 2^32 - 1 个键值对
 *  hash类型十分贴近对象的数据存储形式，并且可以灵活添加删除对象属性。但hash设计初衷不是为了存储大量对象而设计的，切记不可滥用，更不可以将hash作为对象列表使用
 *  hgetall 操作可以获取全部属性，如果内部field过多，遍历整体数据效率就很会低，有可能成为数据访问瓶颈

### 数据结构 ###

Hash类型对应的数据结构是两种：ziplist（压缩列表），hashtable（哈希表）。当field-value长度较短且个数较少时，使用ziplist，否则使用hashtable。

## Redis有序集合Zset(sorted set) ##

### 基本介绍 ###

*  元素不重复
 *  有序集合的每个成员都关联了一个评分（score）,这个评分（score）被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的，但是评分可以是重复了 。
 *  元素是有序的, 所以可以很快的根据评分（score）或者次序（position）来获取一个范围的元素。
 *  ![在这里插入图片描述][b95ee294aa3c416fadeed86936424d71.png]

### 基本操作 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>功能</th> 
   <th>命令</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>添加数据</td> 
   <td>zadd key score1 member1 [score2 member2]</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>获取全部数据</td> 
   <td>zrange key start stop[withscores]</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>获取全部数据</td> 
   <td>zrevrange key start sto[withscores]</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>删除数据</td> 
   <td>zrem key member [member…]</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>按照条件获取数据</td> 
   <td>zrangebyscore key min max[withscores][limit] limt用来分页</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>按照条件获取数据</td> 
   <td>zrevrangebyscore key max min[withscores]</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>按照条件删除数据</td> 
   <td>zremrangebyrank key start stop</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>按照条件删除数据</td> 
   <td>zremrangebyscore key min max</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>获取集合数据总量</td> 
   <td>zcard key</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>获取集合数据总量</td> 
   <td>zcount key min max</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>集合交操作</td> 
   <td>zinterstore destination numkeys key[key…]</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>集合并操作</td> 
   <td>zunionstore destination numkeys key[key…]</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

![在这里插入图片描述][2c7276176b394baeaebe4e624c01a9e3.png]

### zset类型数据的扩展操作 ###

> 在生活中，其实排序是很常见的，比如好友亲密度，投票之类的都需要进行排序，我们需要为所有参加排名的资源来建立排序依据

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>功能</th> 
   <th>命令</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>获取数据对应的索引(排名)</td> 
   <td>zrank key member</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>获取数据对应的索引(排名)</td> 
   <td>zrevrank key member</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>score值获取</td> 
   <td>zscore key member</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>score值修改</td> 
   <td>zincrby key increment member</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

![在这里插入图片描述][a2c6074a05b04a7baef4093c2aa50ab4.png]  
![在这里插入图片描述][93911d5d0d87483b8ae01ee17fdd2084.png]

### 注意事项 ###

*  score保存的数据存储空间是64位，如果是整数范围是-9007199254740992~9007199254740992
 *  score保存的数据也可以是一个双精度的double值，基于双精度浮点数的特征，可能会丢失精度，使用时候要慎重
 *  sorted\_set 底层存储还是基于set结构的，因此数据不能重复，如果重复添加相同的数据，score值将被反复覆盖，保留最后一次修改的结果

### 跳表数据结构 ###

> SortedSet(zset)是Redis提供的一个非常特别的数据结构，一方面它等价于Java的数据结构Map<String, Double>，可以给每一个元素value赋予一个权重score，另一方面它又类似于TreeSet，内部的元素会按照权重score进行排序，可以得到每个元素的名次，还可以通过score的范围来获取元素的列表。  
> zset底层使用了两个数据结构  
> （1）hash，hash的作用就是关联元素value和权重score，保障元素value的唯一性，可以通过元素value找到相应的score值。  
> （2）跳跃表，跳跃表的目的在于给元素value排序，根据score的范围获取元素列表。

[Redis源码之跳表数据结构][Redis]

[Link 1]: https://blog.csdn.net/qq_52797170?spm=1010.2135.3001.5343
[Link 2]: https://blog.csdn.net/qq_52797170/category_11917770.html?spm=1001.2014.3001.5482
[http_www.redis.cn_commands.html]: http://www.redis.cn/commands.html
[5239851bf7fc4f469077e2de8ec26fca.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/21/f753874efb404e319fd1215a43d16961.png
[29c0a31c55214bb08a7bee7be8a652c8.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/21/4d59a1c9b33f44eb8c5f36a061a32fb6.png
[ed96dcafc24c4e6e92206027db68cf19.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/21/8509160160684efda573934d20a39e06.png
[1dbe57c16bc94ca39e4ae7ad1838f4e8.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/21/8deeac233c2b4a3da4034791f19a8139.png
[220a4401668e4b58afed3d185d2b4429.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/21/104b125f885c4e2b963f2ba57ccc3e78.jpeg
[f6f23526ad8843b99c2c5b82ed8b4c2e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/21/ce3cd3ce13cb4312b4d5e3320fa5b0d4.png
[64a8a32639cc478ca2d4a0a42f55d578.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/21/47899ce35bae4f6093be01053a80e30e.png
[14011d42461b43598fef815a804ab12f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/21/98af2a8513fd4a159e127aed03e46889.png
[487cdb5d9e104e9e990284d594124b50.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/21/98744927b067455fb9586f70d3f9475c.png
[f16a4c40cd004393822ce577e9b0ed1a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/21/8bd6e54aafa942f18dfd4e13e364bbc4.png
[68febfb57214495da5d777944ed568b6.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/21/6403acb4dc2449d380076f80af9339d5.png
[8b2c9e778b6f4bd9a24fa49a3c4c1a8c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/21/a4e0d5c999eb41279098f82f55b684c5.png
[Redis_quicklist]: https://www.jb51.net/article/208970.htm
[d37e2a54f3f84d3590c943d8900b757e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/21/f16d3a3589cd41ea879bc8d923ece31f.png
[83952c5921de43f38f8b6d06a3b0793e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/21/8760a5ab37d54777b4e81ec0222ccafb.png
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[Redis]: https://blog.csdn.net/yyz_1987/article/details/124359462