【三】redis通用命令及其时间复杂度

通用命令

keys *    返回所有的key,keys命令最好不要在生产环境用,会全局遍历,会很慢,要堵塞其他命令。

keys h*    对key进行模糊查询

dbsize    显示一共有几个key,这个可以在生产用,不会全局遍历

exists keyname  查看key是否存在,存在返回1,不存在返回0

del kename 删除key 成功返回1,失败返回0。可以删除多个。

expire keyname seconds 为key设置过期时间,秒级

ttl keyname 查询key的过期时间,如果返回值为-1,代表不会过期(永久Key),-2代表key不存在了

persist keyname 去掉key的过期时间,它就不会过期了(永久Key)

tpye keyname 查看key的数据类型

这几个命令的时间复杂度

 

### Redis 操作时间复杂度分析 Redis 是一种高性能的键值存储系统,其操作的时间复杂度主要取决于底层的数据结构设计。以下是几种常见 Redis 数据类型的操作及其时间复杂度: #### 1. **String 类型** - `SET key value` 将键 `key` 设定为指定的字符串值,无论是否存在旧值都会被覆盖。该操作的时间复杂度为 \(O(1)\)[^4]。 - `GET key` 获取键 `key` 对应的值。如果键不存在,则返回特殊值 `nil`。此操作的时间复杂度同样为 \(O(1)\)[^4]。 - `DECRBY key decrement` 和 `INCRBY key increment` 这两个命令分别用于将键对应的数值减少或增加一定量。它们的时间复杂度均为 \(O(1)\)[^4]。 - `MGET key [key ...]` 批量获取多个键的值。假设要查询的键数量为 \(n\),则该操作的时间复杂度为 \(O(n)\)。 - `MSET key value [key value ...]` 同时设置多个键值对。设需设置的键值对数目为 \(n\),则时间复杂度为 \(O(n)\)[^4]。 #### 2. **Hash 类型** 哈希表中的字段和值之间的映射关系使得许多操作能够达到常数级性能。具体如下: - 添加/修改字段 (`HSET`) 或者读取字段 (`HGET`) 都具有 \(O(1)\) 的平均时间复杂度。 - 如果涉及批量操作(如 `HMGET`, `HMSET`),这些命令时间复杂度通常与所处理的字段数量成线性比例。 #### 3. **List 类型** 列表由双向链表实现,在两端插入或删除元素可保持恒定开销即 \(O(1)\),然而访问中间位置的某个特定索引处的元素可能需要遍历整个链条从而导致高达 \(O(N)\) 的成本[^4]。 #### 4. **Set 及 Sorted Set (ZSet)** 集合采用散列法管理成员,因此大多数基本集合作业像加入(`SADD`)、移除(`SREM`)或是测试成员资格(`SISMEMBER`)都能保证接近于瞬时完成-\(O(1)\);而对于有序集合而言,由于内部维持着分数排序特性,故某些额外功能比如范围检索会稍显昂贵些但仍属合理范围内-O(logN)+K(K代表匹配项总数). #### 特殊注意 - Skiplist 结构应用 针对跳跃表(skiplist), 它提供了类似于平衡树那样的快速查找能力\(O(\log N)\)[^2], 并且相比起传统RB-tree来说更容易编码实现也更为灵活可控. 综上所述,Redis 中大部分核心指令得益于精心挑选的基础数据模型而具备极高的效能表现。 ```python # 示例 Python 脚本展示如何测量 SET 和 GET 命令耗时 import redis from time import perf_counter r = redis.Redis(host='localhost', port=6379) def measure_set(): start_time = perf_counter() r.set('benchmark_key','test_value') end_time = perf_counter() return end_time - start_time print(f"Time taken for SET operation: {measure_set()} seconds") def measure_get(): start_time = perf_counter() result = r.get('benchmark_key') end_time = perf_counter() return end_time - start_time print(f"Time taken for GET operation: {measure_get()} seconds") ```
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