Redis学习（一）基本操作

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一、特点

1、单线程＋多路IO复用技术

• 多路复用：使用一个线程来检查多个文件描述符（Socket）的就绪状态，比如调用select和poll函数，传入多个文件描述符，如果有一个文件描述符就位，则返回，否则阻塞直到超时。得到就绪状态后进行真正的操作可以在同一个线程里执行，也可以启用线程执行（比如使用线程池）

• 多路IO复用：做某件事情需要一定的时间，可以找一个中间人监视这件事，我们可以做其他的事。多路IO复用有select，poll，epoll这些模式。select监测数量能力有限。poll监测数量没有限制，但是需要一个一个核查。配epoll监测数量没有限制，也不需要一个一个核查，直接看是否有一个正确的标识。

• 单线程：避免了线程切换、加锁等资源消耗

  
  

二、操作

1、Redis键的操作

• keys *：查看当前库所有key(匹配：keys *1)

• exists key：判断某个key是否存在

• T：返回1

• F：返回0

• type key：查看key的类型

• del key：删除指定的key

• T：返回1

• F：返回0

• unlink key：根据value选择非阻塞删除，仅将keys从keyspace删除，后续再异步真正删除

• expire key 10：设置10秒过期时间

• ttl key：查看还有多就过期

• 永不过期：-1

• 已过期：-2

• select：切换数据库

• dbsize：查看当前数据库的key的数量

• flushdb：清空当前库

• flushall：通杀全部库

2、Redis字符串(String)

2.1、基本介绍

String是二进制安全的，意味着可以包含任意数据，是redis中的基本数据类型，一个字符串value最大512M

2.2、常用操作

• set <key> <value>：添加新的key，value

• get <key>：查询对应键值

• append <key> <value>：将给定的<value>追加到原值末尾

• 返回追加后的value长度

• strlen <key>：获得值的长度

• setnx <key> <value>：只有在key不存在时，设置key的值（原子操作）

• 已存在：返回0

• 不存在：返回1

• incr <key>：将key中存储的数字值增1（原子操作）

• decr <key>：将key中存储的数字值减1（原子操作）

• incrby/decrby <key> <步长>：

• 将key中值自增减自定义步长

• mset <key> <value> <key> <value>：

• 一次设置多个key value

• mget <key> <key>：一次获取多个value

• msetnx <key> <value> <key> <value>：

• 同时设置多个key value，当且仅当所有key都不存在，存在任何一个都失败

• getrange <key> <start> <end>：

• 获取范围的值，字符串从start到end的字符，双闭区间

• 例："key"-"hello"，getrange key 2 4，返回"llo"

• setrange <key> <pose> <value>：

• 用value覆盖key所存储的字符串值，从pose开始

• 例："key"-"abcdefgh" setrange key 3 hell，新结果"abchellh"

• setex <key> <time> <value>：

• 设置键值的同时设置过期时间time，单位秒

• getset <key> <value>：以旧换新，设置新值时获得旧值

• 返回旧值

2.3、特点

动态字符串的实现方式，采用预分配冗余空间的方式来减少内存频繁分配

        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。

3、Redis列表(List)

3.1、基本介绍

        单键多值，简单的字符串列表，按照插入顺序排序，支持前插后插，底层是双向链表，对两端操作性能高，通过索引下标性能低

3.2、常用操作

• lpush/rpush <key> <value1> <value2> <value3>：

• 从左边/右边插入一个或多个值。

• 返回插入个数

• lpop/rpop <key>：从左边/右边吐出一个值。值在键在，值光键亡。

• rpop/lpush <key1> <key2>：

• 从<key1>列表右边吐出一个值，插到<key2>列表左边。

• lrange <key> <start> <stop>：

• 按照索引下标获得元素(从左到右，-1指最后一个)

• lindex <key> <index>：按照索引下标获得元素(从左到右)

• llen <key>：获得列表长度

• linsert <key> before <value> <newvalue>：

• 在<value>的后面插入<newvalue>插入值

• lrem <key> <n> <value>：从左边删除n个value(从左到右)

• lset <key> <index> <value>：将列表key下标为index的值替换成value

3.3、数据结构

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—起存储，分配的是—块连续的内存。当数据呈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。

4、Redis集合(Set)

4.1、基本介绍

        Redis set是可以自动排重的，并且Set提供了判断某个成员是否在一个Set集合内的重要接口。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)。

4.2、常用操作

• sadd <key> <value1> <value2>：将一个或多个member元素加入到集合key中，已经存在的member元素将被忽略。

• smembers <key>：取出该集合的所有值。

• sismember <key> <value>：判断集合<key>是否为含有该值

• T：返回1

• F：返回0

• scard <key>：返回该集合的元素个数。

• srem <key> <value1> <value2>：删除集合中的某个元素。

• spop <key>：随机从该集合中吐出一个值，会删除。

• srandmember <key> <n>随机从该集合中取出n个值。不会从集合中删除。

• smove <source> <destination> <value>：

• 把集合中一个值从一个集合移动到另一个集合

• sinter <key1> <key2>：返回两个集合的交集元素。

• sunion <key1> <key2>：返回两个集合的并集元素。

• sdiff <key1> <key2>：返回两个集合的差集元素(key1中的，不包含key2中的)

4.3、数据结构

Set数据结构是dict字典，字典使用哈希表实现的

5、Redis哈希(Hash)

5.1、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用户ID为查找的key，存储的value用户对象包含姓名，年龄，生日等信息

5.2、常用操作

• hset <key> <field> <value>：给<key>集合中的<field>键赋值<value>

• hget <key1> <field>：从<key1>集合<field>取出value

• hmset <key1> <field1> <valuel> <field2> <value2>：

• 批量设置hash的值

• hexists <key1> <field>：查看哈希表key中，给定域field是否存在。

• 存在：返回1

• 不存在：返回0

• hkeys <key>：列出该hash集合的所有field

• hvals <key>：列出该hash集合的所有value

• hincrby <key> <field> <increment>：

• 为哈希表key中的域field的值加上增量<increment>，支持正负

• hsetnx <key> <field> <value>：

• 将哈希表key中的域field的值设置为 value，当且仅当域field不存在

• 已存在插入失败：返回0

• 不存在插入成功：返回1

5.3、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。

6、Redis有序集合(Zset)

6.1、基本介绍

        Redis有序集合zset与普通集合set非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合。不同之处是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。因为元素是有序的,所以你也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。访问有序集合的中间元素也是非常快的,因此你能够使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表。

6.2、常用操作

• zadd <key> <score1> <value1> <score2> <value2>：

• 将一个或多个member元素及其score值加入到有序集key当中。

• zrange <key> <start> <stop> [WITHSCORES]：

• 返回有序集 key中，下标在<start> <stop>之间的元素。带WITHSCORES，可以让分数一起和值返回到结果集。

• zrangebyscore key min max [ withscores] [limit offset count]：

• 返回有序集 key中，所有score值介于min和max之间(包括等于min或max )的成员。有序集成员按score值递增(从小到大)次序排列。

• zrevrangebyscore key max min [withscores] [limit offset count]：

• 同上，改为从大到小排列。

• zincrby <key> <increment> <value>：

• 为value元素的score加上增量

• zrem <key> <value>：删除该集合下，指定value值的元素

• zcount <key> <min> <max>：统计该集合，分数区间内的元素个数

• zrank <key> <value>：返回value值在集合中的排名，从0开始

6.3、数据结构

        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，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—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，用于快速的查找到目标元素。

7、Redis位操作(Bitmaps)

7.1、基本介绍

        本身不是一种数据类型，实际上就是字符串，但可以对字符串进行位操作，其中以0和1进行存储。可以想象成一个以位为单位的数组，数组下标叫偏移量。

7.2、常用操作

• setbit <key> <offset> <value>：设置Bitmaps中某个偏移量的值

• getbit <key> <offset>：获取Bitmaps中某个偏移量的值

• bitcount <key> [start end]：返回从start到end中位为1的数量

• bitop and(or/not/xor) <newmap> <bitmap1> <bitmap2>：

• 对Bitmaps进行与或非异或操作，返回结果数量

8、基数(HyperLogLog)

8.1、基本介绍

        用于做基数统计的算法，每个HyperLogLog键只需要花费12KB内存就可计算接近2^64个不同元素的的基数。基数为不重复元素、如数据集{1，3，5，7，5，7，8}，基数集为{1，3，5，7，8}，基数为5。

8.2、常用操作

• pfadd <key> <value1> <value2>：向HLL中加入值

• 不存在加入成功：返回1

• 已存在加入失败：返回0

• pfcount <key1> <key2>：计算HLL的近似基数，可以计算多个HLL，返回合并后的结果

• pfmerge <newkey> <key1> <key2>：

• 将一个或多个HLL合并后的结果存储到newkey中

9、Redis经纬度(Geospatial)

9.1、基本介绍

        Redis 3.2中增加了对GEO类型的支持。GEO ，Geographic，地理信息的缩写。该类型，就是元素的⒉维坐标，在地图上就是经纬度。redis基于该类型，提供了经纬度设置，查询，范围查询，距离查询，经纬度Hash等常见操作。

9.2、常用操作

• geoadd <key> <longitude> <latitude> <value>：

• 添加key集合下value地点的经度、纬度。

• 有效经度从-180到180，有效维度从-85.05112878到85.05112878，不包括南北极，若超出返回错误

• 已经添加的元素无法再次添加

• geopos <key> <value>：根据名称取坐标位置

• geodist <key> <value1> <value2> [m|km|ft|mi]：

• 获取两个位置之间的直线距离，可加单位

• georadius <key> <longitude> <latitude> radius m|km|ft|mi：

• 以给定经纬度为中心，找出某一半径内的元素

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