Redis常用知识点小结（数据结构篇）

Redis概述

​ 传统Java Web项目使用数据库进行存储数据，由于数据库持久化数据主要是面向磁盘，而磁盘的读写速度比较慢，所以当系统中出现访问量瞬间增大的时候，例如抢购秒杀等，数据库往往不能承受而导致系统瘫痪。

​ 为了克服问题，java web项目引入了NoSQL技术。NoSQL工具也是一种数据库，基于内存，并提供一定的持久化功能。使用比较广泛的有Redis和MongoDB。、

​ Redis的优越性能主要来自3个方面：

​ 1、基于ANSIC语言编写，接近汇编的语言，运行速度很快。

​ 2、基于内存读写。

​ 3、数据库结果只有6种数据类型，数据结构简单，规则少。

​ Redis的在Java Web的应用主要有两方面：缓存和高速读写。

​ 在开发中，要操作Redis数据库，一般通过Java API或者Spring提供的RedisTemplate。

简介6种数据类型

Redis是一种键值（key-value）数据库，使用key作为索引找到缓存的数据。

当前Redis支持6种数据类型：

• 字符串（String）
• 列表（List）
• 集合（set）
• 哈希（hash）
• 有序集合（zset）
• 基数（HyperLogLog）

Redis提供的6种数据类型，除了提供简单的存储功能，还能对存储的数据进行一些简单的计算。

数据类型	数据类型存储的值	说明
STRING	可以保存字符串，整数，浮点数。	可以对字符串进行操作，如增加字符或求子串；如果是整数或者浮点数，可以实现计算，比如自增等。
LIST	链表，每个节点都包含一个字符串。	Redis支持从链表的两端插入或弹出节点，或者通过偏移对它进行裁剪，还可以读取一个或多个节点，根据条件删除或者查找节点等。
SET	无序集合，每个元素都是一个字符串，而且是独一无二各不相同的。	可以新增，读取，删除单个元素。检测一个元素是否存在；计算和其他集合的交集，并集，差集等。也可以随机从集合中读取元素。
HASH	类似Java的Map，是一个键值对应的无序列表。	可以增删改查单个键值对，也可以获取所有的键值对
ZSET	有序集合，可以包含字符串、整数、浮点数、分值(score)，元素的排序根据分值的大小决定。	可以增删改查元素，根据分值范围或者成员来获取对应的元素。
HyperLogLog	它的作用是计算重复的值，以确定存储的数量	只提供基数运算，不提供返回功能。

Redis数据结构

字符串

字符串是最基本的数据结构。以一个键和一个值存储于Redis内部。根据key去找到对应的value。

字符串的一些基本命令如下：

set key value：设置键值对。

get key：通过键获取值。

del key：通过key删除键值对。返回删除数。这个命令是通用命令，在其他数据结构中一样可以使用。

strlen key：返回key字符串的长度。

getset key value：修改原来key的对应值，并返回旧值。如果原来key为空，则返回空，并设置新值。

getrange key start end：获取key的子串，start从0开始，end最多取len-1。

append key value：将新的字符串value追加到原来key指向的字符串末尾，返回追加后新的value长度。

如果value为数值类型，还有如下命令：

incr key：原value加1，只能操作整数。

incrby key increment：原value加上整数increment，只能操作整数。

decr key：原value减1，只能操作整数。

decrby key decrement：原value减去整数decrement，只能操作整数。

incrbyfloat key increment：原value加上浮点数increment，可以操作整数或浮点数。

浮点数不支持incr、incrby、decr、decrby命令。Redis不支持减法、乘法、除法。

哈希

一个key对应一个value，value包括很多键值对。、

哈希的一些基本命令如下：

hdel key field1 [field2...]：删除字段，可以删除多个。

hexists key field：判断是否存在field字段。存在返回1，不存在返回0。

hgetall key：获取所有的键和值。

hincrby key field increment：给指定字段加上一个整数，要求该字段也是整数。

hincrbyfloat key field increment：给指定字段加上一个浮点数，要求该字段是数值型。

hkeys key：获取所有的键。

hlen key：获取键值对的数量。

hmget key field1 [field2...]：返回指定键的值，可以是多个。

hmset key field1 value1 [field2 value2...]：设置多个键值对。

hset key field value：设置单个键值对。

hsetnx key field value：当hash结构中不存在对应的键，才设置值。

hvals key：获取所有的值。

链表

可以存储多个字符串，而且有序。

Redis中的链表是双向的。使用链表意味着读性能的丧失。链表的优势是插入和删除的便利。

常用命令：

lpush key node1 [node2...]：把节点node1加入最左边，然后再执行node2，依次…

rpush key node1 [node2...]：把节点node1加入最右边，然后再执行node2，依次…

lindex key index：读取下标为index的节点，从0开始算。

llen key：返回链表长度

lpop key：删除左边第一个节点，并返回。

rpop key：删除右边第一个节点，并返回。

linsert key before|after pivot node：插入一个节点，并指定在值为pivot的节点的前面或者后面。

lpushx list node：如果存在list，则在左边插入节点。

rpushx list node：如果存在list，则在右边插入节点。

lrange list start end：获取链表从start到end的节点值，包含start和end。

lrem list count value：如果count为0，就删除所有值等于value的节点。如果count不是0，先取绝对值abs，然后从左到右删除不大于abs个等于value的节点。

lset key index node：设置列表下标为index的节点的值为node。

ltrim key start stop：修剪列表，只保留start到end区间的节点。包含start和end。

操作链表的命令都是进程不安全的。当一个用户操作这些命令的时候，其他用户也可能在操作同一个链表。所以Redis提供了链表的阻塞命令，在执行这些命令的时候，会给链表加锁，保证链表的命令安全，加锁期间其他进程不能再读写该链表。这些命令有：

blpop key timeout：移出并获取列表的最左边的第一个元素，如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。

brpop key timeout：移出并获取列表的最右边的第一个元素，如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。

rpoplpush key src dest：按从左到右的顺序，将一个链表的最后一个元素移出，并插入新元素到最左边。

brpoplpush key src dest timeout：按从左到右的顺序，将一个链表的最后一个元素移出，并插入新元素到最左边。可以设置超时时间。

集合

集合不是线性结构，是哈希表结构，集合中元素不可以重复，而且是无序的。每一个元素都是String类型的。

常用命令：

sadd key member1 [member2...]：给键为key的集合增加成员，可以多个。

scard key：统计键为key的集合成员数。

sdiff key1 [key2]：两个集合的差集。如果只有一个key，则返回该集合所有元素。

sdiffstore des key1 [key2]：先求出差集，然后将其保存到des集合中。

sinter key1 [key2]：求两个集合的交集，如果只有一个key，则返回该集合所有元素。

sinterstore des key1 key2：先求出交集，然后将其保存到des集合中。

sismember key member：判断member是否为键key的集合的成员。是返回1，不是返回0。

smembers key：返回所有集合成员。

smove src des member：将成员member从集合src迁移到集合des中。

spop key：随机弹出集合的一个元素。

srandmember key [count]：随机返回一个或多个元素。不超过count个，如果count为负数，则先求绝对值。如果count大于元素总数，返回整个集合。

srem key member1 [member2...]：移除集合中的元素。

sunion key1 [key2]：求两个集合的并集。如果只有一个key，则返回该集合所有元素。

sumionstore des key1 key2：先求出并集，然后将其保存到des集合中。

有序集合

有序集合与集合类似，和无序集合的区别是每个元素除了值以外，还会多一个分数。分数是一个浮点数，在java中用双精度浮点表示，Redis支持对分数大小排序。

和无序集合一样，每个元素都是唯一的，但对于不同的元素，分数可以一样。

常用命令：

zadd key score1 value1 [score2 value2 ...]：向有序集合的key增加一个或多个成员元素，如果key不存在，则创建key。

zcard key：获取key的成员元素数量

zcount key min max：根据分数区间返回成员列表，范围默认为[min,max]，如果需要不包含，则在分数前面加入“(”，不支持”[“。

zincrby key increment member：给有序集合key的成员值为member的分数增加increment。

zinterstore desKey numKeys key1 [key2 key3 ...]：求多个有序集合的交集，并将结果存入desKey，numKeys表示有多少个有序集合。

zlexcount key min max：求有序集合key成员值在min和max的范围。[表示包含该值，(表示不包含。

zrange key start stop [withscores]：按照分值从小到大返回成员，加入start和stop参数可以截取某一段，如果输入withscores则联通分数一起返回，start和stop表示排序后的下标，从0开始。

zrank key member：按从小到大求member的下标，排第一的为0。

zrangebylex key min max [limit offset count]：根据值的范围，从小到大排序，limit可选，当求出范围集合后，产生下标0到n，再根据偏移量offset和限定返回数count，返回对应的成员。min和max借助数学区间表示法。

zrangebyscore key min max [withscores][limit offset count]：根据分数范围，从小到大排序，输入可选项withscores连同分数一起返回。limit选项参考上一条命令。区间默认包含。不支持"["。

zremrangebyscore key start stop：根据分数区间进行删除。数学区间表示范围。

zremrangebyrank key start stop：按照分数从小到大的排序删除，从0开始计算，start和stop表示下标。

zremrangebylex key min max：按照值得分布进行删除。

zrevrange key start stop [withscores]：从大到小按分数排序。与zrange相反。

zrevrangebyscore key max min [withscores]：从大到小按分数排序。max和min表示分数范围。

zrevrank key member：从大到小的顺序，求成员的排行。从0开始。

zscore key member：返回成员的分数值。

zunionstore desKey numKeys key1 [key2 ...]：求多个有序集合的并集。numKeys是有序集合的个数。

注意：对有序集合的操作时，需要注意区间表示的是值还是分数，支不支持"["。好在使用zset的频率并不高。

基数

基数是一种算法。用来计算需要多少内存空间来储存。基数并不是储存元素。而是某一个有重复元素的数据集合（一般是很大的数据集合）评估需要的空间单元数。

基本命令：

pfadd key element：添加指定元素到HyperLogLog中。如果已经存储元素。则返回0，添加失败。

pfcount key：返回基数值。

pfmerge desKey key1 [key2 ...]：合并多个HyperLogLog，并将其保存在desKey。

在java中，增加一个元素到基数中用add方法，可以是一个或多个元素。求基数大小用size方法，合并基数用union方法，第一个参数是目标基数的key，然后可以是一到多个key。