常用五大数据类型

Redis键(key)

Redis有序集合Zset(sorted set)

跳跃表

常用五大数据类型

参考博客：redis的5种数据结构及其底层实现原理

Redis键(key)

keys *查看当前库所有key (匹配：keys *1)

exists key判断某个key是否存在

type key 查看你的key是什么类型

del key 删除指定的key数据

unlink key 根据value选择非阻塞删除，仅将keys从keyspace元数据中删除，真正的删除会在后续异步操作。

expire key 10 10秒钟：为给定的key设置过期时间
ttl key 查看还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期

select命令切换数据库

dbsize查看当前数据库的key的数量

flushdb清空当前库
flushall通杀全部库

Redis字符串(String)

        String是Redis最基本的类型，一个key对应一个value。

        String类型是二进制安全的。意味着Redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。

        String类型是Redis最基本的数据类型，一个Redis中字符串value最多可以是512M。

set <key><value>添加键值对

*NX：当数据库中key不存在时，可以将key-value添加数据库
*XX：当数据库中key存在时，可以将key-value添加数据库，与NX参数互斥
*EX：key的超时秒数
*PX：key的超时毫秒数，与EX互斥

get <key>查询对应键值

append <key><value>将给定的<value> 追加到原值的末尾

strlen <key>获得值的长度

setnx <key><value>只有在 key 不存在时设置 key 的值

incr <key>

将 key 中储存的数字值增1
只能对数字值操作，如果为空，新增值为1

decr <key>

将 key 中储存的数字值减1
只能对数字值操作，如果为空，新增值为-1

incrby / decrby <key><步长> 将 key 中储存的数字值增减。自定义步长。

所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作；

这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何 context switch （切换到另一个线程）。

（1）在单线程中，能够在单条指令中完成的操作都可以认为是”原子操作”，因为中断只能发生于指令之间。

（2）在多线程中，不能被其它进程（线程）打断的操作就叫原子操作。

Redis单命令的原子性主要得益于Redis的单线程。

a和b线程互相产生影响，不是原子性操作。

mset <key1><value1><key2><value2> ….. ：同时设置一个或多个 key-value对

mget <key1><key2><key3> …..：同时获取一个或多个 value

msetnx <key1><value1><key2><value2> ….. ：同时设置一个或多个 key-value 对，当且仅当所有给定 key 都不存在。

原子性，有一个失败则都失败

getrange <key><起始位置><结束位置>：获得值的范围，类似java中的substring，前包，后包

setrange <key><起始位置><value>：用 <value> 覆写<key>所储存的字符串值，从<起始位置>开始(索引从0开始)。

setex <key><过期时间><value>：设置键值的同时，设置过期时间，单位秒。

getset <key><value>：以新换旧，设置了新值同时获得旧值。

String的数据结构为简单动态字符串(Simple Dynamic String,缩写SDS)。是可以修改的字符串，内部结构实现上类似于Java的ArrayList，采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配。

如图中所示，内部为当前字符串实际分配的空间capacity一般要高于实际字符串长度len。当字符串长度小于1M时，扩容都是加倍现有的空间，如果超过1M，扩容时一次只会多扩1M的空间。需要注意的是字符串最大长度为512M。

Redis列表（List）

Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。它的底层实际是个双向链表，对两端的操作性能很高，通过索引下标的操作中间的节点性能会较差。

lpush/rpush <key><value1><value2><value3> …. 从左边/右边插入一个或多个值。

lpop/rpop <key> 从左边/右边吐出一个值（值的顺序参考上图）。值在键在，值光键亡。

rpoplpush <key1><key2> 从<key1>列表右边吐出一个值，插到<key2>列表左边。

lrange <key><start><stop> 按照索引下标获得元素(从左到右)

lrange mylist 0 -1 0左边第一个，-1右边第一个，（0-1表示获取所有）

lindex <key><index> 按照索引下标获得元素(从左到右)

llen <key> 获得列表长度

linsert <key> before <value><newvalue> 在<value>的后面插入<newvalue>插入值

lrem <key><n><value> 从左边删除n个value(从左到右)

lset<key><index><value> 将列表key下标为index的值替换成value

List的数据结构为快速链表quickList。

首先在列表元素较少的情况下会使用一块连续的内存存储，这个结构是ziplist，也即是压缩列表。

它将所有的元素紧挨着一起存储，分配的是一块连续的内存。

当数据量比较多的时候才会改成quicklist。

因为普通的链表需要的附加指针空间太大，会比较浪费空间。比如这个列表里存的只是int类型的数据，结构上还需要两个额外的指针prev和next。

Redis将链表和ziplist结合起来组成了quicklist。也就是将多个ziplist使用双向指针串起来使用。这样既满足了快速的插入删除性能，又不会出现太大的空间冗余。

Redis集合（Set）

Redis set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能，特殊之处在于set是可以自动排重的，当你需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据时，set是一个很好的选择，并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口，这个也是list所不能提供的。

Redis的Set是string类型的无序集合。它底层其实是一个value为null的hash表，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。

一个算法，随着数据的增加，执行时间的长短，如果是O(1)，数据增加，查找数据的时间不变。

sadd <key><value1><value2> ….. 将一个或多个 member 元素加入到集合 key 中，已经存在的 member 元素将被忽略

smembers <key> 取出该集合的所有值。

sismember <key><value> 判断集合<key>是否为含有该<value>值，有1，没有0

scard<key> 返回该集合的元素个数。

srem <key><value1><value2> …. 删除集合中的某个元素。

spop <key> 随机从该集合中吐出一个值。

srandmember <key><n> 随机从该集合中取出n个值。不会从集合中删除。

smove <source><destination>value 把集合中一个值从一个集合移动到另一个集合

sinter <key1><key2> 返回两个集合的交集元素。

sunion <key1><key2> 返回两个集合的并集元素。

sdiff <key1><key2> 返回两个集合的差集元素(key1中的，不包含key2中的)

Set数据结构是dict字典，字典是用哈希表实现的。

Java中HashSet的内部实现使用的是HashMap，只不过所有的value都指向同一个对象。Redis的set结构也是一样，它的内部也使用hash结构，所有的value都指向同一个内部值。

Redis哈希（Hash）

Redis hash 是一个键值对集合。

Redis hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。

类似Java里面的Map<String,Object>

用户ID为查找的key，存储的value用户对象包含姓名，年龄，生日等信息，如果用普通的key/value结构来存储

主要有以下2种存储方式：

hset <key><field><value> 给<key>集合中的 <field>键赋值<value>

hget <key1><field> 从<key1>集合<field>取出 value

hmset <key1><field1><value1><field2><value2>… 批量设置hash的值

hexists<key1><field> 查看哈希表 key 中，给定域 field 是否存在。

hkeys <key> 列出该hash集合的所有field

hvals <key> 列出该hash集合的所有value

hincrby <key><field><increment> 为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 1 -1

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

Hash类型对应的数据结构是两种：ziplist（压缩列表），hashtable（哈希表）。当field-value长度较短且个数较少时，使用ziplist，否则使用hashtable。

Redis有序集合Zset(sorted set)

Redis有序集合zset与普通集合set非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合。

不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个评分（score）,这个评分（score）被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的，但是评分可以是重复了。

因为元素是有序的, 所以你也可以很快的根据评分（score）或者次序（position）来获取一个范围的元素。

访问有序集合的中间元素也是非常快的,因此你能够使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表。

zadd <key><score1><value1><score2><value2>… 将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中。

zrange <key><start><stop> [WITHSCORES] 返回有序集 key 中，下标在<start><stop>之间的元素。

带WITHSCORES，可以让分数一起和值返回到结果集。

zrangebyscore key minmax [withscores] [limit offset count]

返回有序集 key 中，所有 score 值介于 min 和 max 之间(包括等于 min 或 max )的成员。有序集成员按 score 值递增(从小到大)次序排列。

zrevrangebyscore key maxmin [withscores] [limit offset count] 同上，改为从大到小排列。

zincrby <key><increment><value> 为元素的score加上增量

zrem <key><value>删除该集合下，指定值的元素

zcount <key><min><max>统计该集合，分数区间内的元素个数

zrank <key><value>返回该值在集合中的排名，从0开始。

SortedSet(zset)是Redis提供的一个非常特别的数据结构，一方面它等价于Java的数据结构Map<String, Double>，可以给每一个元素value赋予一个权重score，另一方面它又类似于TreeSet，内部的元素会按照权重score进行排序，可以得到每个元素的名次，还可以通过score的范围来获取元素的列表。

zset底层使用了两个数据结构

（1）hash，hash的作用就是关联元素value和权重score，保障元素value的唯一性，可以通过元素value找到相应的score值。