Redis基础 -- Redis数据结构、Redis通用命令、Redis 的 key 的层次结构、Redis5种数据类型及基本命令（String、List、Hash、Set、SortedSet）_redis的key值拼接深度最好几层

1. Redis数据结构

Redis是一个key-value的数据库，key一般是String类型，不过value的类型多种多样：

大部分程序员应该都不会对Redis的STRING、LIST、HASH这3种结构感到陌生，因为它们和很多编程语言内建的字符串、列表和散列等结构在实现和语义（semantics）方面都非常相似。有些编程语言还有集合数据结构，在实现和语义上类似于Redis的SET。ZSET在某种程度上是一种Redis特有的结构，但是当你熟悉了它之后，就会发现它也是一种非常有用的结构。下表对比了Redis提供的5种基本类型，说明了这些结构存储的值，并简单介绍了它们的语义。

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（ https://redis.io/commands ）可以查看到不同的命令：

也可以通过 redis-cli 客户端查看帮助文档：

---

2. Redis通用命令

我们可以去官方网站上面查找Redis的通用命令：

也可以通过 redis-cli 客户端查看Redis的通用命令：

通用指令是部分数据类型的，都可以使用的指令，常见的有：

• KEYS：查看符合模板的所有key 生产环境下不建议使用：redis是单线程，数据量大的时候，模糊查询比较耗时，会导致系统阻塞。如果是集群部署的redis，不在主服务器使用，可以在从服务器使用。
• 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

通过help [command] 可以查看一个命令的具体用法，例如：

---

2.1 KEYS（查看符合模板的所有key ）

KEYS官方帮助文档

redis的模板（patterns）学习：

KEYS命令示例：

---

2.2 DEL（删除一个指定的key ）

语法：

示例：

---

2.3 EXISTS（查看指定的key是否存在）

语法：

示例：

---

2.4 EXPIRE（给一个key设置有效期）

语法：设置的这个KEY必须事先创建好

示例：

---

2.5 TTL（查看一个key的剩余有效期 ）

语法：

示例：

如果key设置了有效期，并且没有过期，则TTL命令可以查看该key的剩余有效期。

---

3. String类型

---

3.1 String类型介绍

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.

---

3.2 String类型常用命令

String的常见命令有：

• SET：添加或者修改已经存在的一个String类型的键值对（对于存在的key来说是修改）
• 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：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 （这是真正的新增）
• SETEX：添加一个String类型的键值对，并且指定有效期

---

3.2.1 SET

语法：

示例：

---

3.2.2 GET

语法：

示例：

---

3.2.3 MSET

语法：

示例：

---

3.2.4 MGET

语法：

示例：

---

3.2.5 INCR

语法：

示例：

---

3.2.6 INCRBY

语法：

示例：

---

3.2.7 INCRBYFLOAT

语法：

示例：

---

3.2.8 SETNX

语法：

示例：

---

3.2.9 SETEX

语法：

示例：

---

4. Redis 的 key 的层次结构

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：
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。 例如我们的项目名称叫 heima，有user和product两种不同类型的数据，我们可以这样定义key：
如果Value是一个Java对象，例如一个User对象，则可以将对象序列化为JSON字符串后存储：

示例：

set codejiao:user:1 '{"id":1, "name":"Jack", "age": 21}'
set codejiao:user:2 '{"id":1, "name":"Jack", "age": 21}'
1
2

创建结果：

---

5. Hash类型

---

5.1 Hash类型介绍

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。

Redis的散列键会将一个键和一个散列在数据库里关联起来，用户可以在散列中为任意多个字段（field）设置值。与字符串键一样，散列的字段和值既可以是文本数据，也可以是二进制数据。

通过使用散列键，用户可以把相关联的多项数据存储到同一个散列里面，以便对这些数据进行管理，或者针对它们执行批量操作。下图就展示了一个使用散列存储文章数据的例子，在这个例子中，散列的键article::10086，而这个键对应的散列则包含了4个字段，其中：

因此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的常见命令有：

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

---

5.2 Hash类型常用命令介绍

---

5.2.1 HSET

添加或者修改hash类型key的field的值

语法：

示例：

---

5.2.2 HGET

获取一个hash类型key的field的值

语法：

示例：

---

5.2.3 HMSET

批量添加多个hash类型key的field的值

语法：

示例：

---

5.2.4 HMGET

批量获取多个hash类型key的field的值

语法：

示例：

---

5.2.5 HGETALL

获取一个hash类型的key中的所有的field和value

语法：

示例：

---

5.2.6 HKEYS

获取一个hash类型的key中的所有的filed

语法：

示例：

---

5.2.7 HVALS

获取一个hash类型的key中的所有的value

语法：

示例：

---

5.2.8 HINCRBY

让一个hash类型key的字段值自增并指定步长

语法：

示例：

---

5.2.9 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

语法：

示例：

---

6. List类型

---

6.1 List类型介绍

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。

常用命令：

• LPUSH key element … ：向列表左侧插入一个或多个元素
• LPOP key：移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回nil
• RPUSH key element … ：向列表右侧插入一个或多个元素
• RPOP key：移除并返回列表右侧的第一个元素
• LRANGE key star end：返回一段角标范围内的所有元素
• BLPOP和BRPOP：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

---

6.2 List类型常用命令介绍

---

6.2.1 LPUSH

向列表左侧插入一个或多个元素

语法：

示例：

如果users不存在则会创建一个List类型的users

---

6.2.2 LPOP

移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回nil

语法：

示例：

---

6.2.3 RPUSH

向列表右侧插入一个或多个元素

语法：

示例：

---

6.2.4 RPOP

移除并返回列表右侧的第一个元素

语法：

示例：

---

6.2.5 LRANGE

返回一段角标范围内的所有元素

语法：

示例：

---

6.2.6 BLPOP和BRPOP

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，这里就不演示了

语法：

---

6.3 List类型思考

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

---

7. Set类型

---

7.1 Set类型介绍

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

redis的集合（set）键允许用户将任意多个各不相同的元素存储到集合中，这些元素既可以是文本数据，也可以是二进制数据。虽然列表键也允许我们存储多个元素，但集合与列表有以下两个明显的区别：

• 列表可以存储重复元素，而集合只会存储非重复元素，尝试将一个已存在的元素添加到集合将被忽略。
• 列表以有序方式存储元素，而集合则以无序方式存储元素。

这两个区别带来的差异主要跟命令的复杂度有关：

• 在执行像LINSERT和LREM这样的列表命令时，即使命令只针对单个列表元素，程序有时也不得不遍历整个列表以确定指定的元素是否存在，因此这些命令的复杂度都为O(N)。
• 对于集合来说，因为所有针对单个元素的集合命令都不需要遍历整个集合，所以复杂度都为O(1)。

因此当我们需要存储多个元素时，就可以考虑这些元素是否可以以无序的方式存储，并且是否不会出现重复，如果是，那么就可以使用集合来存储这些元素，从而有效地利用集合操作的效率优势。

Set类型常用命令有：

• 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
• 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

---

7.2 Set类型常用命令

---

7.2.1 SADD

向set中添加一个或多个元素

语法：

示例：

---

7.2.2 SREM

移除set中的指定元素

语法：

示例：

---

7.2.3 SCARD

返回set中元素的个数

语法：

示例：

---

7.2.4 SISMEMBER

判断一个元素是否存在于set中

语法：

示例：

---

7.2.5 SMEMBERS

获取set中的所有元素

语法：

示例：

---

7.2.6 SINTER

求key1与key2的交集

语法：

示例：

---

7.2.6 SDIFF

求key1与key2的差集

语法：

示例：

---

7.2.6 SUNION

求key1与key2的并集

语法：

示例：

---

8. SortedSet类型

---

8.1 SortedSet类型介绍

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

---

8.2 SortedSet类型常用命令

SortedSet类型常用命令:

• 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
• 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
• ZRANK key member：获取sorted set 中的指定元素的排名
• ZCARD key：获取sorted set中的元素个数
• ZCOUNT key min max：统计score值在给定范围内的所有元素的个数
• ZINCRBY key increment member：让sorted set中的指定元素自增，步长为指定的increment值
• ZRANGE key min max：按照score排序后，获取有序集合中获取指定索引范围内的成员
• ZRANGEBYSCORE key min max：按照score排序后，获取有序集合中sscore介于指定范围内的成员：
• ZDIFF、ZINTER、ZUNION：求差集、交集、并集

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

---

8.2.1 ZADD

添加一个或多个元素到sorted set ，如果已经存在则更新其score值

语法：

示例：

---

8.2.2 ZREM

删除sorted set中的一个指定元素

语法：

示例：

---

8.2.3 ZSCORE

获取sorted set中的指定元素的score值

语法：

示例：

---

8.2.4 ZRANK

获取sorted set 中的指定元素的排名

语法：

示例：

---

8.2.5 ZCARD

获取sorted set中的元素个数

语法：

示例：

---

8.2.6 ZCOUNT

统计score值在给定范围内的所有元素的个数

语法：

示例：

准备测试数据：

开始测试：

---

8.2.7 ZINCRBY

让sorted set中的指定元素自增，步长为指定的increment值

语法：

示例：

---

8.2.8 ZRANGE

按照score排序后，获取有序集合中获取指定索引范围内的成员

语法：

示例：

---

8.2.9 ZRANGEBYSCORE

按照score排序后，获取指定score范围内的元素

语法：

示例：

---

8.2.10 ZDIFF、ZINTER、ZUNION

ZDIFF、ZINTER、ZUNION：求差集、交集、并集

语法：

示例：

由于Set类型做过详细的测试，所以这里就不做具体的测试了。

---

---