Redis——Redis基础：2 Redis常见命令和数据结构_redis manage 数据结构查询-优快云博客

2 Redis常见命令和数据结构

2.1 介绍

Redis是典型的key-value数据库，key一般是字符串（String类型），而value包含很多不同的数据类型：
Redis在官网也将不同数据类型的命令做了分组，在官网（Commands | Docs (redis.io)）可查看到不同的命令：
不同类型的命令称为一个group，也可以通过help命令来查看各种不同group的命令：
- 输入help @组名就可以查看不同组的名称，如help @string；

2.2 Redis通用命令

通用指令是部分数据类型的，都可以使用的指令，常见的有：
- KEYS：查看符合模板的所有key；
  - 不建议在生产环境设备上使用，因为这个命令在key过多的情况下效率不高；
```
KEYS * # 查询所有的key
KEYS a* # 查询以a开头的key
```
- DEL：删除一个指定的key；
```
DEL name # 删除键名为name的key
DEL k1 k2 k3 k4 # 批量删除。会返回一个Integer类型的数，代表被删除的key的个数。若其中某个key不存在，比如k4不存在，则返回3
```
- EXISTS：判断key是否存在；
```
EXISTS age # 判断age存不存在
```
- EXPIRE：给一个key设置有效期，有效期到期时该key会被自动删除；
```
EXPIRE age 20 # 给age设置有效期为20秒
```
- TTL：查看一个KEY的剩余有效期；
```
TTL age # 查看age的剩余有效期
```
通过help [command]可以查看一个命令的具体用法，例如：

2.3 String类型

String类型，也就是字符串类型，是Redis中最简单的存储类型；
String类型的value是字符串，不过根据字符串的格式不同，又可以分为3类：
- string：普通字符串
- int：整数类型，可以做自增、自减操作
- float：浮点类型，可以做自增、自减操作
不管是哪种格式，底层都是字节数组形式存储，只不过是编码方式不同。字符串类型的最大空间不能超过512MB。

2.3.1 String的常见命令

String的常见命令有：

SET：添加或者修改已经存在的一个String类型的键值对
```
set name Rose # 添加一个key为name，值为Rose的键值对
```

GET：根据key获取String类型的value

get name # 获取到key为name的value

# 若重新设置name的value
set name Jack
# 则会将原本的值覆盖掉，即
get name # 值为Jack

MSET：批量添加多个String类型的键值对

MEST k1 v1 k2 v2 k3 v3 # 批量添加多个String类型的键值对

MGET：根据多个key获取多个String类型的value

MGET name k1 k2 k3 # 根据多个key获取多个String类型的value

INCR：让一个整型的key自增1
```
INCR age #让key为age的value自增1
```

INCRBY：让一个整型的key自增并指定步长，例如：incrby num 2，让num值自增2

INCRBY age 18 # 让key为age的value自增18
INCRBY age -2 # 让key为age的value自减2。当然也有专门用于自减的命令，DECR

INCRBYFLOAT：让一个浮点类型的数字自增并指定步长
```
INCRBYFLOAT score 0.5
```

SETNX：添加一个String类型的键值对，前提是这个key不存在，否则不执行

SETNX name lisi # name存在，不执行
SETNX name2 lisi
#下面的语法效果相同，用set指令添加键值对，并在结尾加一个nx
SET name wangwu nx

SETEX：添加一个String类型的键值对，并且指定有效期

SETEX name 10 jack # 创建一个key为name，值为jack，有效期为10秒的键值对。若key已存在，则覆盖
# 下面语句的效果相同
SET name jack ex 10

2.3.2 Key的层级结构

问：Redis没有类似MySQL中的Table的概念，那么该如何区分不同类型的key呢？
- 例如，需要存储用户、商品信息到Redis，有一个用户id是1，有一个商品id恰好也是1，此时如果使用id作为key，那就会冲突了，该怎么办？
答：可以通过给key添加前缀加以区分，不过这个前缀不是随便加的，有一定的规范。Redis的key允许有多个单词形成层级结构，多个单词之间用:隔开，格式如下：
```
项目名:业务名:类型:id
```
- 这个格式并非固定，也可以根据自己的需求来删除或添加词条。这样就可以把不同类型的数据区分开了，从而避免了key的冲突问题；
- 例如我们的项目名称叫heima，有user和product两种不同类型的数据，可以这样定义key：
  - user相关的key：heima:user:1
  - product相关的key：heima:product:1
如果Value是一个Java对象，例如一个User对象，则可以将对象序列化为JSON字符串后存储：

KEY VALUE
heima:user:1 {“id”:1, “name”: “Jack”, “age”: 21}
heima:product:1 {“id”:1, “name”: “小米11”, “price”: 4999}
```
set heima:user:1 '{"id":1, "name": "Jack", "age": 21}'
set heima:user:2 '{"id":3, "name": "Rose", "age": 18}'
set heima:product:1 '{"id":1,  "name": "小米11", "price": 4999}'
set heima:product:2 '{"id":2,  "name": "荣耀6", "price": 2999}'
```
并且，在Redis的桌面客户端中，还会以相同前缀作为层级结构，让数据看起来层次分明，关系清晰：

KEY	VALUE
heima:user:1	{“id”:1, “name”: “Jack”, “age”: 21}
heima:product:1	{“id”:1, “name”: “小米11”, “price”: 4999}

2.4 Hash类型

Hash类型，也叫散列，其value是一个无序字典，类似于Java中的HashMap结构，即键值对中嵌套键值对；
问：String结构是将对象序列化为JSON字符串后存储，当需要修改对象某个字段时很不方便；
- 答：Hash结构可以将对象中的每个字段独立存储，可以针对单个字段做CRUD：
Hash的常见命令有：
- HSET key field value：添加或者修改hash类型key的field的值
```
HSET heima:user:3 name Lucy # 添加（有则修改）hash类型的key为heima:user:3的name为Lucy
HSET heima:user:3 age 21 # 添加（有则修改）hash类型的key为heima:user:3的age为21
```
- HGET key field：获取一个hash类型key的field的值
```
HSET heima:user:3 name # 获取hash类型的key为heima:user:3的name的value值
```
- HMSET：批量添加多个hash类型key的field的值
```
HMSET heima:user:4 name Lilei age 20 sex man # 添加hash类型的key为heima:user:4的name为Lilei，age为20，sex为man
```
- HMGET：批量获取多个hash类型key的field的值
```
HMGET heima:user:4 name age sex # 获取hash类型的key为heima:user:4的name、age和sex的value值
```
- HGETALL：获取一个hash类型的key中的所有的field（或称所有的key）和value
```
HGETALL heima:user:4
```
- HKEYS：获取一个hash类型的key中的所有的field（或称所有的key）
```
HKEYS heima:user:4
```
- HVALS：获取一个hash类型的key中的所有的value
```
HVALS heima:user:4
```
- HINCRBY：让一个hash类型key的字段值自增并指定步长
```
HINCRBY heima:user:4 age 2
```
- HSETNX：添加一个hash类型的key的field值，前提是这个field不存在，否则不执行
```
HSETNX heima:user:3 sex woman
```

2.5 List类型

Redis中的List类型与Java中的LinkedList类似，可以看做是一个双向链表结构，既可以支持正向检索和也可以支持反向检索。特征也与LinkedList类似：
有序
元素可以重复
插入和删除快
查询速度一般
常用来存储一个有序数据，例如：朋友圈点赞列表，评论列表等；
List的常见命令有：
- LPUSH key element … ：向列表左侧插入一个或多个元素
```
LPUSH users 1 2 3 # 角标0,1,2分别对应的元素值是3,2,1，因为从左往右先插入1，再插入2，再插入3
```
- LPOP key：移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回nil，也可以指定要获取第几个
```
LPOP users 1 # 移除并返回users中左侧第一个元素，即3
```
- RPUSH key element … ：向列表右侧插入一个或多个元素
```
RPUSH users 4 5 6 # 角标3,4,5分别对应的元素值是4,5,6，因为从右往左先插入4，再插入5，再插入6
```
- RPOP key：移除并返回列表右侧的第一个元素，也可以指定要获取第几个
```
RPOP users 1 # 移除并返回users中右侧第一个元素，即6
```
- LRANGE key star end：返回一段角标范围内的所有元素
```
LRANGE users 1 2 # 返回1和4
```
- BLPOP和BRPOP：与LPOP和RPOP类似，只不过在没有元素时等待指定时间，而不是直接返回nil
```
BLPOP users2 100 # 移除并返回users2列表左侧的第一个元素，若该元素不存在则等待100秒
```
思考：
- 如何利用List结构模拟一个栈？入口和出口在同一边；
  - 入用LPUSH，出用LPOP；或入用RPUSH，出用RPOP；
- 如何利用List结构模拟一个队列？入口和出口在不同边；
  - 入用LPUSH，出用RPOP；或入用RPUSH，出用LPOP；
- 如何利用List结构模拟一个阻塞队列？入口和出口在不同边；
  - 出队时采用BLPOP或BRPOP；

2.6 SET类型

Redis的Set结构与Java中的HashSet类似，可以看做是一个value为null的HashMap。因为也是一个hash表，因此具备与HashSet类似的特征：
- 无序
- 元素不可重复
- 查找快
- 支持交集、并集、差集等功能（好友列表、关注列表）
Set的常见命令有：
- SADD key member … ：向set中添加一个或多个元素
```
SADD s1 a b c
```
- SREM key member … : 移除set中的指定元素
```
SREM s1 a
```
- SCARD key：返回set中元素的个数
```
SCARD s1
```
- SISMEMBER key member：判断一个元素是否存在于set中
```
SISMEMBER s1 a
```
- SMEMBERS：获取set中的所有元素
```
SMEMBERS s1
```
- SINTER key1 key2 … ：求key1与key2的交集
```
SINTER s1 s2
```
- SDIFF key1 key2 … ：求key1与key2的差集（s1有，s2无）
```
SDIFF s1 s2
```
- SUNION key1 key2 … ：求key1与key2的并集
```
SUNION s1 s2
```
练习：
1. 将下列数据用Redis的Set集合来存储：
  - 张三的好友有：李四、王五、赵六
```
SADD zs lisi wangwu zhaoliu
```
  - 李四的好友有：王五、麻子、二狗
```
SADD ls wangwu mazi ergou
```
2. 利用Set的命令实现下列功能：
  - 计算张三的好友有几人
```
SCARD zs
```
  - 计算张三和李四有哪些共同好友
```
SINTER zs ls
```
  - 查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友
```
SDIFF zs ls
```
  - 查询张三和李四的好友总共有哪些人
```
SUNION zs ls
```
  - 判断李四是否是张三的好友
```
SISMEMBER zs ls
```
  - 判断张三是否是李四的好友
```
SISMEMBER ls zs
```
  - 将李四从张三的好友列表中移除
```
SREM zs ls
```

2.7 SortedSet类型

Redis的SortedSet是一个可排序的set集合，与Java中的TreeSet（底层用红黑树实现）有些类似，但底层数据结构却差别很大。SortedSet中的每一个元素都带有一个score属性，可以基于score属性对元素排序，底层的实现是一个跳表（SkipList，用于排序）加 hash表；
SortedSet具备下列特性：
- 可排序
- 元素不重复
- 查询速度快
因为SortedSet的可排序特性，经常被用来实现排行榜这样的功能；
SortedSet的常见命令有：
- ZADD key score member：添加一个或多个元素到sorted set ，如果已经存在则更新其score值
- ZREM key member：删除sorted set中的一个指定元素
- ZSCORE key member：获取sorted set中的指定元素的score值
- ZRANK key member：获取sorted set 中的指定元素的排名
- ZCARD key：获取sorted set中的元素个数
- ZCOUNT key min max：统计score值在给定范围内的所有元素的个数
- ZINCRBY key increment member：让sorted set中的指定元素自增，步长为指定的increment值
- ZRANGE key min max：按照score排序后，获取指定排名范围内的元素
- ZRANGEBYSCORE key min max：按照score排序后，获取指定score范围内的元素
- ZDIFF、ZINTER、ZUNION：求差集、交集、并集
注意：所有的排名默认都是升序，如果要降序则在命令的Z后面添加REV即可，例如：
- 升序获取sorted set 中的指定元素的排名：ZRANK key member
- 降序获取sorted set 中的指定元素的排名：ZREVRANK key memeber
例：
- 将班级的学生得分（Jack 85, Lucy 89, Rose 82, Tom 95, Jerry 78, Amy 92, Miles 76）存入Redis的SortedSet中：
```
ZADD stus 85 Jack 89 Lucy 82 Rose 95 Tom 78 Jerry 92 Amy 76 Miles
```
- 并实现下列功能：
  - 删除Tom同学
```
ZREM stus Tom
```
  - 获取Amy同学的分数
```
ZSCODE stus Amy
```
  - 获取Rose同学的排名
```
ZREVRANK stus Rose
```
  - 查询80分以下有几个学生
```
ZCOUNT stus 0 80
```
  - 给Amy同学加2分
```
ZINCRBY stus 2 Amy
```
  - 查出成绩前3名的同学
```
ZREVRANGE stus 0 2
```
  - 查出成绩80分以下的所有同学
```
ZRANGEBYSCORE stus 0 80
```