redis基本数据类型和常见命令

引言

Redis是典型的key-value（键值型）数据库，key一般是字符串，而value包含很多不同的数据类型：

Redis为了方便我们学习，将操作不同数据类型的命令也做了分组，在官网（ Commands | Docs）可以查看到不同的命令： 

 在redis客户端中，可以通过 help  @命令组名    或    help  命令名  查看命令的用法

 本文首先将对redis的通用命令进行介绍，在讲解redis的5种基本数据类型（String,Hash,List,Set,

SortedSet）中穿插介绍在redis中key的结构该如何设置

Redis通用命令

通用指令是所有数据类型都可以使用的指令，常见的有：

- KEYS：查看符合模板的所有key

*号匹配任意字符串，？号匹配单个字符串

- DEL：删除一个指定的key

- EXISTS：判断key是否存在

- EXPIRE：给一个key设置有效期，有效期到期时该key会被自动删除

- TTL：查看一个KEY的剩余有效期

ttl =-1表示永不过期     ttl=-2表示已经过期或不存在

Redis的基本数据类型

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。

其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512m.

Sting的常见命令

- SET：添加或者修改已经存在的一个String类型的键值对
- GET：根据key获取String类型的value

- MSET：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

- INCR：让一个整型的key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

- INCRBYFLOAT：让一个浮点类型的数字自增并指定步长

- SETNX（set ... not exists）：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=SET ......  NX）

- SETEX（set ... expires）：添加一个String类型的键值对，并且指定有效期

（SETEX=SET ......EX）

Redis中Key的结构

Redis没有类似MySQL中的Table的概念，我们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？

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。这样以来，我们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coffee，有user和product两种不同类型的数据，我们可以这样定义key：

- user相关的key：coffee:user:1

- product相关的key：coffee:product:1

如果Value是一个Java对象,则可以将对象序列化为JSON字符串后存储：

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。

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

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

- HSET key field value：添加或者修改hash类型key的field的值

- HGET key field：获取一个hash类型key的field的值

- HMSET：批量添加多个hash类型key的field的值

- HMGET：批量获取多个hash类型key的field的值

- HGETALL：获取一个hash类型的key中的所有的field和value

- HKEYS：获取一个hash类型的key中的所有的field

- HVALS：获取一个hash类型的key中的所有的value

- HINCRBY:让一个hash类型key的字段值自增并指定步长

 - 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

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

- LPUSH key  element ... ：向列表左侧插入一个或多个元素

- LPOP key count：移除并返回列表左侧的count个元素，没有则返回nil （列表pop完自动删除）

- RPUSH key  element ... ：向列表右侧插入一个或多个元素

- RPOP key count：移除并返回列表右侧的count个元素

- LRANGE key star end：返回一段角标范围内的所有元素（下标从0开始）

- BLPOP(阻塞版本的LPOP)和BRPOP(阻塞版本的RPOP)：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

新开一个终端

终端1执行命令

终端2执行命令

此时终端1pop出list02的一个值，命令执行完成，并显示阻塞时间为38.26s

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如何利用List结构模拟一个栈?

入口和出口在同一边

如何利用List结构模拟一个队列?

入口和出口在不同边

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

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

Set的常见命令

- SADD key member ... ：向set中添加一个或多个元素

- SREM key member ... : 移除set中的指定元素

- SCARD key： 返回set中元素的个数

- SISMEMBER key member：判断一个元素是否存在于set中

- SMEMBERS：获取set中的所有元素

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- SINTER key1 key2 ... ：求key1与key2的交集

- SDIFF key1 key2 ... ：求key1与key2的差集

- SUNION key1 key2 ..：求key1和key2的并集

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

李四的好友有：王五、麻子、二狗

利用Set的命令实现下列功能：

计算张三的好友有几人

计算张三和李四有哪些共同好友

查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友

查询张三和李四的好友总共有哪些人

判断李四是否是张三的好友

将李四从张三的好友列表中移除

SortedSet类型

Redis的SortedSet是一个可排序的set集合，与Java中的TreeSet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）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

(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)

- 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

- ZCARD key：获取sorted set中的元素个数 

- 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

 - ZINCRBY key increment member：让sortedset中的指定元素的score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

- ZCOUNT key min max：统计score值在给定范围内的所有元素的个数

- ZRANK key member：获取sorted set 中的指定元素的排名

- ZDIFF、ZINTER、ZUNION：求差集、交集、并集

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将班级的下列学生得分存入Redis的SortedSet中：

Jack 85, Lucy 89, Rose 82, Tom 95, Jerry 78, Amy 92, Miles 76

并实现下列功能：

删除Tom同学

获取Amy同学的分数

获取Rose同学的排名

第三名
给Amy同学加2分

查出成绩前3名的同学

 查询80分以下有几个学生

查出成绩80分以下的所有同学