redis中的Hash数据类型

牛逼的人在干牛逼的事之前总有一段苦逼的岁月,只要像傻逼一样坚持,终究也会牛逼


HSET key field value

将哈希表 key 中的域 field 的值设为 value 。

如果 key 不存在,一个新的哈希表被创建并进行 HSET 操作。

如果域 field 已经存在于哈希表中,旧值将被覆盖。

127.0.0.1:6379[1]> hset hh k1 hash      
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> hget hh k1
"hash"

HDEL key field [field ...]

删除哈希表 key 中的一个或多个指定域,不存在的域将被忽略。

127.0.0.1:6379[1]> hset hh k1 hash
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> hget hh k1
"hash"
127.0.0.1:6379[1]> hdel hh k1
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> hget hh k1
(nil)

HEXISTS key field

查看哈希表 key 中,给定域 field 是否存在。

127.0.0.1:6379[1]> hset hh k1 hash
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> hset hh k2 hash2
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> hset hh k3 hash3
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> hset hh k4 hash4
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> hset hh k5 hash5
(integer) 1

127.0.0.1:6379[1]> hexists hh k5        k5存在
(integer) 1

HGETALL key

返回哈希表 key 中,所有的域和值。

在返回值里,紧跟每个域名(field name)之后是域的值(value),所以返回值的长度是哈希表大小的两倍。

127.0.0.1:6379[1]> hgetall hh
 1) "k1"
 2) "hash"
 3) "k2"
 4) "hash2"
 5) "k3"
 6) "hash3"
 7) "k4"
 8) "hash4"
 9) "k5"
10) "hash5"


HINCRBY key field increment

为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 increment 。

增量也可以为负数,相当于对给定域进行减法操作。

如果 key 不存在,一个新的哈希表被创建并执行 HINCRBY 命令。

如果域 field 不存在,那么在执行命令前,域的值被初始化为 0 。

对一个储存字符串值的域 field 执行 HINCRBY 命令将造成一个错误。

127.0.0.1:6379[1]> hset hh k6 666
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> hincrby hh k6 111
(integer) 777


HINCRBYFLOAT key field increment

为哈希表 key 中的域 field 加上浮点数增量 increment 。

如果哈希表中没有域 field ,那么 HINCRBYFLOAT 会先将域 field 的值设为 0 ,然后再执行加法操作。

如果键 key 不存在,那么 HINCRBYFLOAT 会先创建一个哈希表,再创建域 field ,最后再执行加法操作。

当以下任意一个条件发生时,返回一个错误:

  • 域 field 的值不是字符串类型(因为 redis 中的数字和浮点数都以字符串的形式保存,所以它们都属于字符串类型)
  • 域 field 当前的值或给定的增量 increment 不能解释(parse)为双精度浮点数(double precision floating point number)
127.0.0.1:6379[1]> hincrby hh k6 111              field为k6加上111
(integer) 777

127.0.0.1:6379[1]> hincrbyfloat hh k6 0.99       field为k6加上0.99
"777.98999999999999999"


HKEYS key

返回哈希表 key 中的所有域(field)。

127.0.0.1:6379[1]> hkeys hh
1) "k1"
2) "k2"
3) "k3"
4) "k4"
5) "k5"
6) "k6"


HLEN key

返回哈希表 key 中域的数量。

127.0.0.1:6379[1]> hlen hh
(integer) 6               6个


HMGET key field [field ...]

返回哈希表 key 中,一个或多个给定域的值。

如果给定的域不存在于哈希表,那么返回一个 nil 值。

因为不存在的 key 被当作一个空哈希表来处理,所以对一个不存在的 key 进行 HMGET 操作将返回一个只带有 nil 值的表。

127.0.0.1:6379[1]> hmget hh k1 k2 k3 k4
1) "hash"
2) "hash2"
3) "hash3"
4) "hash4"


HMSET key field value [field value ...]

同时将多个 field-value (域-值)对设置到哈希表 key 中。

此命令会覆盖哈希表中已存在的域。

如果 key 不存在,一个空哈希表被创建并执行 HMSET 操作。

127.0.0.1:6379[1]> hmset hh k7 hash7 k8 hash8
OK
127.0.0.1:6379[1]> hgetall hh
 1) "k1"
 2) "hash"
 3) "k2"
 4) "hash2"
 5) "k3"
 6) "hash3"
 7) "k4"
 8) "hash4"
 9) "k5"
10) "hash5"
11) "k6"
12) "777.98999999999999999"
13) "k7"
14) "hash7"
15) "k8"
16) "hash8"


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。   

若域 field 已经存在,该操作无效。

如果 key 不存在,一个新哈希表被创建并执行 HSETNX 命令。

127.0.0.1:6379[1]> hsetnx hh k9 hash9                            k9不存在,可以设置
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> hgetall hh
 1) "k1"
 2) "hash"
 3) "k2"
 4) "hash2"
 5) "k3"
 6) "hash3"
 7) "k4"
 8) "hash4"
 9) "k5"
10) "hash5"
11) "k6"
12) "777.98999999999999999"
13) "k7"
14) "hash7"
15) "k8"
16) "hash8"
17) "k9"
18) "hash9"


HVALS key

返回哈希表 key 中所有域的值。

127.0.0.1:6379[1]> hvals hh
1) "hash"
2) "hash2"
3) "hash3"
4) "hash4"
5) "hash5"
6) "777.98999999999999999"
7) "hash7"
8) "hash8"


HSTRLEN key field

返回哈希表 key 中, 与给定域 field 相关联的值的字符串长度(string length)。

如果给定的键或者域不存在, 那么命令返回 0 。

9) "hash9"
127.0.0.1:6379[1]> hstrlen hh k9
(integer) 5                    


<think>首先,用户的问题是:“我想了解RedisHash数据类型的内部编码方式 请问Redis Hash数据类型的内部编码机制”。这基于之前的引用内容,我需要参考那些引用来回答。 回顾引用: - 引用[1]提到Redis的内部编码方式是为了平衡内存占用和性能,并自动进行编码转换。 - 引用[2]描述了Hash类型的基本概念。 - 引用[3]提到Hash默认基于压缩列表结构,但可以转换为字典结构。 - 引用[4]解释了哈希类型在Redis中的结构。 - 引用[5]详细说明了Hash的内部编码方式,包括ziplist和hashtable,以及在Redis 7.0后,listpack取代了ziplist。还提到了适用场景。 用户的问题焦点是内部编码机制,所以我需要重点解释Redis Hash的内部编码方式。 关键点: - Redis Hash的内部编码主要有两种:ziplist(在旧版本)或listpack(在Redis 7.0后),以及hashtable。 - 当Hash元素数量少且值大小小时,使用ziplist/listpack以节省内存;当元素数量或值大小超过阈值时,转换hashtable以提高性能。 - 引用[5]明确指出:在Redis 7.0后,listpack取代了ziplist。 回答结构: 1. **介绍Redis Hash数据类型**:简要解释Hash是什么,以建立上下文。 2. **解释内部编码机制**:详细说明两种编码方式:listpack(或ziplist)和hashtable。 3. **自动转换机制**:描述Redis如何根据数据特性自动切换编码。 4. **适用场景和优势**:简要提及为什么这种机制有用,但重点在机制上。 5. **生成相关问题**:按照系统指令,在回答末尾生成相关问题。 使用中文回答,因为用户指令是“使用中文回答”。 确保LaTeX语法正确: - 行内数学表达式用$...$,例如,如果提到元素数量,可以用$n$。 - 独立公式用$$...$$,但在这个回答中可能不需要复杂的数学公式,所以可能不需要。 引用标识: - 在回答中,如果引用特定段落,自然地添加引用标识,如[^1]。 - 基于引用内容,我可以引用[^1]、[^3]、[^5],因为它们直接相关。 回答大纲: 1. 开头:Redis Hash数据类型简介(基于引用[2]和[^4])。 2. 主体:内部编码方式 - listpack(或ziplist)用于小Hash。 - hashtable用于大Hash。 - 转换阈值。 3. 自动优化:Redis自动处理转换(基于引用[1])。 4. 结尾:总结优势。 5. 生成相关问题。 生成相关问题: - 按照示例,列出3个相关问题,基于主题。 - 例如:阈值如何配置?性能影响?其他数据类型类似机制? 最终回答: - 结构清晰,分段落。 - 使用中文。 - 添加引用标识。</think>### Redis Hash数据类型的内部编码机制 RedisHash 数据类型是一种键值对集合,允许在单个 key 下存储多个字段(field)和值(value),从而高效管理相关数据(如用户信息或对象属性)[^2][^4]。其核心优势在于内部编码机制,该机制根据数据大小和特性自动选择最优存储方式,以平衡内存占用和操作性能。下面我将逐步解释内部编码机制。 #### 1. **内部编码方式概述** Redis Hash 使用两种主要内部编码方式: - **listpack(紧凑列表)**:在 Redis 7.0 及以上版本中取代了旧版的 ziplist。这是一种内存高效的线性结构,适用于小规模 Hash(元素数量少且值较小)。它将所有字段和值连续存储在内存中,减少了指针开销,从而节省内存[^3][^5]。例如,一个 Hash 包含少量字段(如用户 ID 和用户名)时,优先使用 listpack。 - **hashtable(哈希表)**:当 Hash 规模增大时,Redis 自动转换hashtable。这是一种基于字典的结构,支持 $O(1)$ 时间复杂度的查找、插入和删除操作,适合大规模或动态数据[^1][^5]。例如,存储百万级用户数据时,hashtable 能显著提升性能。 在 Redis 7.0 之前,ziplist 是默认的小 Hash 编码方式,但 listpack 解决了 ziplist 的某些性能瓶颈(如级联更新问题),成为更优选择[^5]。 #### 2. **自动转换机制** Redis 根据预设阈值自动切换编码方式,无需手动干预。转换规则基于两个关键参数(可通过 Redis 配置调整): - **元素数量阈值**:当 Hash 中的字段数量超过 `hash-max-listpack-entries`(默认值通常为 512)时,从 listpack 转换hashtable。 - **值大小阈值**:当任意字段的值长度超过 `hash-max-listpack-value`(默认值通常为 64 字节)时,同样触发转换[^1][^5]。 例如: - 初始存储一个用户对象(字段数 $n \leq 512$,值长度 $l \leq 64$ 字节)时,使用 listpack。 - 如果添加新字段使 $n > 512$,或某个值(如长文本)使 $l > 64$ 字节,Redis 自动重建为 hashtable。 这种动态优化确保了在不同工作负载下,内存占用和操作效率的平衡[^1][^3]。 #### 3. **机制优势与性能影响** - **内存优化**:listpack 通过紧凑存储减少内存碎片,尤其适合小数据场景(如配置项或简单对象),内存占用可降低 30%–50%[^5]。 - **性能提升**:hashtable 支持高效随机访问,在数据增长时避免操作延迟。例如,查询购物车商品数量(使用 `HGET` 命令)在 hashtable 下为 $O(1)$ 时间复杂度[^2][^5]。 - **自动管理**:Redis 在后台处理编码转换,开发者无需关注底层细节,确保了高吞吐量和低延迟[^1]。 这种智能编码机制是 Redis 在各种应用场景(如缓存、实时分析)中保持高性能的关键[^5]。 #### 4. **实际应用示例** 假设存储用户信息: ```bash HSET user:1000 name "Alice" age 30 email "alice@example.com" ``` - 如果字段少且值小,使用 listpack。 - 如果添加大量好友列表字段,可能触发转换hashtable。 这种机制使得 Redis Hash 在处理对象存储、计数器集合或社交网络数据时非常高效[^5][^1]。 总之,Redis Hash 的内部编码机制通过 listpack 和 hashtable 的自动切换,实现了内存与性能的优化平衡。无论数据规模如何变化,Redis 都能智能适应,提供稳定服务[^1][^5]。
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