Redis五种数据类型

概念:
Redis是用C语言开发的一个开源的高性能键值对(key-value)的非关系型数据库
特征:
1.数据间没有必然的关联关系
2.内部采用单线程机制进行工作
3.高性能
4.多数据类型支持

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数据类型学习笔记:

string 字符串

• 存储的数据:单个数据,最简单的数据存储类型,也是最常用的数据存储类型
• 存储数据的格式:一个存储空间保存一个数据
• 存储内容:通常使用字符串,如果字符串以整数的形式展示,可以作为数字操作使用
  
• string数据类型的基本操作
  • 添加/修改数据:set key value 或者 mset key value key2 value2…
  • 获取数据:get key 或者 mget key key2…
  • 删除数据:del key
  • 获取字符串长度:strlen key
  • 追加数据到原始数据的后面(如果有原始数据就追加,没有就新增)append key value
• string数据类型的扩展操作
  • 设置数值数据增加指定范围的值(在数据库分表时可以使用)
    incr key (key增加1)
    incrby key increment (key增加increment)
    incrbyfloat key increment (key增加小数)
  • 设置数值数据减少指定范围的值
    decr key(key减1)
    decrby key increment(key减少increment)
  • string作为数值操作
    • string在redis中存储默认是一个字符串,当遇到增减类操作incr,decr时会转换成数据进行计算.
    • redis所有的操作都是原子性的,采用单线程处理所有业务,命令是一个一个执行的,因此无需考虑并发带来的数据影响
    • 注意:
      按数值进行操作的数据,如果原始数据不能转成数值,或超越了redis数值上限范围,将报错.最大值是java中Long.MAX_VALUE

    1.redis用于控制数据库表主键id,为数据库表主键提供生成策略,保障数据库表的主键唯一性.
    2.此方案适用于所有数据库,且支持数据库集群

  • 设置数据具有指定的生命周期(可以在投票机制中,比如4个小时只能投一次,加个时间限制)
    setex key seconds value (该数据在seconds(秒)后失效)
    psetex key milliseconds value(该数据在millseconds(毫秒)后失效)

    redis控制数据的生命周期,通过数据是否失效控制业务行为,适用于所有具有时效性限定控制的操作

• key的命名规范
  数据库中的热点数据key命名惯例:
  表名 : 主键名 : 主键值 : 字段名
  users : id : 12344 : name

hash 散列

• 新的存储需求:对一系列的数据进行编组,方便管理,典型应用存储对象信息

• 需要的存储结构:一个存储空间保存多个键值对数据

• hash类型:底层使用哈希表结构实现数据存储
  

• hash存储结构优化

  • 如果field数量较少,存储结构优化为类数组结构
  • 如果field数量较多,存储结构使用HashMap结构

• hash类型数据的基本操作

  • 添加/修改数据:hset key field value 或者 hmset key field1 value1 field2 value2 …
  • 获取数据:hget key field 和 hgetall key 或者 hmget key field1 field2 …
  • 删除数据:hdel field1 [field2] (可以删除多个)
  • 获取哈希表中字段的数量:hlen key
  • 获取哈希表中是否存在指定的字段:hexists key field

• hash 类型数据的扩展操作

  • 获取哈希表中所有的字段名或字段值:hkeys key 或 hvals key
  • 设置指定字段的的数值数据增加指定范围的值:
    hincrby key field increment
    hincrbyfloat key field increment
  • 如果该key 的field有值,不进行操作,没值再进行操作
    hsetnx key field value

• hash类型数据操作的注意事项

  • 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2³² -1 个键值对
  • hash类型十分贴近对象的数据存储形式,并且可以灵活的添加删除对象属性,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,结果内部的field过多,遍历整体数据效率就会很低,有可能成为数据访问瓶颈.

  redis应用于购物车数据存储设计
  redis应用于抢购,限购类,限量发放优惠券,激活码等业务的数据存储设计

list 列表

• 数据存储需求:存储多个数据,并对数据进入存储空间的顺序进行区分

• 需要的存储结构:一个存储空间保存多个数据,且通过数据可以提现进入顺序

• list类型:保存多个数据,底层使用双向链表存储结构实现
  
  -list类型数据的基本操作

  • 添加/修改数据:
    lpush key value1 [value2] … 从左侧添加数据
    rpush key value1 [value2] … 从右侧添加数据
  • 获取数据:
    lrange key start stop
    lindex key index
    llen key
    这里需要注意的是使用lpush添加的数据,使用lrange取数据时,数据是从最近添加的数据到最早添加的数据,也是添加数据顺序的倒序…
    lpush key 1 2 3 4 5 6
    lrange key 的结果是:6 5 4 3 2 1
    而使用rpush添加数据时,使用lrange访问时是顺序
    rpush key 1 2 3 4 5 6
    lrange key 的结果是:1 2 3 4 5 6
  • 获取并移除数据:
    lpop key
    rpop key

• list类型数据扩展操作

  • 规定时间内获取并移除数据(可以等待)
    blpop key1 key2 … timeout (时间单位是秒)
    brpop key1 key2 … timeout

  redis应用于具有操作先后顺序的数据控制

• list类型数据操作注意事项

  • list中保存的数据都是string类型的,数据总容量是有限的,最多2³² -1个元素
  • list具有索引的概念,但是操作数据时通常以队列的形式进行入队出队操作,或以栈的形式进行入栈和出栈操作
  • 获取全部数据操作的索引设置为-1
  • list可以对数据进行分页操作,通常第一页的信息来源于list,第二页及更多的信息通过数据库的形式加载

  redis应用于最新消息的展示

set 集合

• 新的存储要求:存储大量的数据,在查询方面提供更高的效率

• 需要的存储结构:能够保存大量的数据,高效的内部存储机制,便于查询

• set类型:与hash存储结构完全相同,仅存储键,不存值(nil),并且值是不允许重复的
  

• set类型数据的基本操作

  • 添加数据:sadd key member1 member2 …
  • 获取全部数据:smembers key
  • 删除数据:srem key memeber1 member2…
  • 获取集合数据总量:scard key
  • 判断集合中是否包含指定数据:sismember key member

• set类型数据的扩展操作

  • 随机获取集合中指定数量的数据(不会删除数据):
    srandmember key count
  • 随机获取集合中某个数据并将该数据移除集合
    spop key

  redis应用于随机 推荐类信息检索,例如热点歌单推荐,热点新闻推荐,热点旅游线路,应用APP推荐等等

  • 求两个集合的交,并,差集
    sinter key1 key2 …
    sunion key1 key2 …
    sdiff key1 key2 …
  • 求两个集合的交,并,差集并存储到指定集合中(destination表示新的集合)
    sinterstore destination key1 key2 …
    sunionstore destination key1 key2…
    sdiffstore destination key1 key2 …
  • 将指定数据从原始集合中移动到目标集合中
    smove source destination member
    source表示从哪个集合移除
    destination表示目标集合
    member移动数据
    

  redis引用于同类信息的关联搜索,二度关联搜索,深度关联搜索
  显示共同关注(一度)
  显示共同好友(一度)
  由用户A出发,获取到好友用户B的好友信息列表(一度)
  由用户A出发,获取好好友用户B的购物清单列表(二度)
  由用户A出发,获取到好友用户B的游戏充值列表(二度)

• set类型数据操作的注意事项

  • set类型不允许数据重复,如果添加的数据在set中已经存在,将只保留一份
  • set虽然和hash的存储结构相同,但是无法启用hash中存储值的空间

  redis应用于同类型不重复数据的合并操作
  redis应用于同类型数据的快速去重
  redis应用于基于黑名单和白名单设定的服务控制

sorted-set(zset) 有序集合

• 新的存储要求:数据排序有利于数据的有效展示,需要提供一种可以根据自身特征进行排序的方式

• 需要的存储结构:新的存储类型,可以保存可排序的数据

• sorted_set类型:在set的存储结构基础上添加可排序字段
  

• sorted_set类型数据的基本操作

  • 添加数据:zadd key score1 member1 score2 member2 …
  • 获取全部数据:(withscores表示获取的是包含scores值)
    zrange key start stop [withscores] (默认是升序)
    zrevrange key start stop [withscores] (这个是降序)
  • 删除数据:zrem key member …
  • 按条件获取数据:
    zrangebyscore key min max [withscores] [limit]
    zrevrangebyscore key min max [withscores] [limit]
  • 条件删除数据:
    zremrangebyrank key start stop
    zremrangebyscore key min max

  注意:
  - min和max用于限定搜索查询的条件
  - start和stop用于限定查询范围,作用于索引,表示开始和结束索引
  - offset和count(这是limit里的参数)用于限定查询范围,作用于查询结果,表示开始位置和数据总量

  • 获取集合数据总量:
    zcard key
    zcount key min max
  • 集合交,并操作(进行操作之后可以求和,求最大值和最小值)
    zinterstore destination numkeys key …
    zunionstore destination numkeys key …

• sorted_set类型数据的扩展操作

  • 获取数据对应的索引(排名)
    zrank key member
    zrevrank key member
  • score值获取和修改
    zscore key member
    zincrby key increment member (score加1)

  redis应用于计数器组合排序功能对应的[]排名

• sorted_set类型数据操作的注意事项

  • score保存的数据存储空间是64位,如果是正数范围是Long.MAX_VALUE
  • 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
  • 获取当前系统的时间
    time
    

  redis应用于定时任务执行顺序管理或任务过期管理