Redis 数据类型
Redis 命令:
- http://doc.redisfans.com/index.html
- http://www.redis.cn/commands.html
1-Redis Key
命令:
keys *
:查看当前库所有 key,匹配特定 key:key *1
。- exists key:判断某个 key 是否存在。
- type key:查看 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:为给定的 key 设置过期时间 10 秒钟。
- ttl key:查看还有多少秒过期,-1:永不过期,-2:已过期。
- select: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。
2-Redis String
2.1-String 简介
String 是 Redis 最基本的类型,可以理解成与 Memcached 一模一样的类型,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512 M。
2.2-常用命令
2.2.1-SET
命令:
# EX:key 的超时秒数。
# PX:key 的超时毫秒数,与 EX 互斥。
# 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。
SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
说明:
- 将字符串值 value 关联到 key。
- 若 key 已经持有其他值,SET 就覆写旧值,无视类型。
- 对于某个原本带有生存时间(TTL)的键来说,当 SET 命令成功在这个键上执行时,这个键原有的 TTL 将被清除。
返回值:
- Redis 2.6.12 版本以前,SET 命令总是返回 OK。
- Redis 2.6.12 版本开始,SET 在设置操作成功完成时,才返回 OK。
- 若设置了 NX 或 XX,但因为条件没达到而造成设置操作未执行,那么命令返回空批量回复(NULL Bulk Reply)。
2.2.2-GET
命令:
GET key
说明:
- 返回 key 所关联的字符串值。
- 若 key 不存在那么返回特殊值 nil。
- 假如 key 储存的值不是字符串类型,返回一个错误,因为 GET 只能用于处理字符串值。
返回值:
- 当 key 不存在时返回 nil,否则返回 key 的值。
- 若 key 不是字符串类型,那么返回一个错误。
2.2.3-APPEND
命令:
APPEND key value
说明:
- 若 key 存在且是一个字符串,APPEND 将 value 追加到 key 原来的值的末尾。
- 若 key 不存在,APPEND 将给定 key 设为 value,就像
SET key value
一样。
返回值:
- 追加 value 之后,key 中字符串的长度。
2.2.4-STRLEN
命令:
STRLEN key
说明:
- 返回 key 所储存的字符串值的长度。
- 当 key 储存的不是字符串值时,返回一个错误。
返回值:
- 字符串值的长度。
- 当 key 不存在时,返回 0。
2.2.5-SETNX
命令:
SETNX key value
说明:
- 将 key 的值设为 value,当且仅当 key 不存在。
- 若给定的 key 已经存在,则 SETNX 不做任何动作。
- SETNX 是
SET if Not eXists
的简写。
返回值:
- 设置成功,返回 1。
- 设置失败,返回 0。
2.2.6-INCR
命令:
INCR key
说明:
- 将 key 中储存的数字值增一。
- 若 key 不存在,那么 key 的值会先被初始化为 0,然后再执行 INCR 操作。
- 若值包含错误的类型,或字符串类型的值不能表示为数字,那么返回一个错误。
- 本操作的值限制在 64 位(bit)有符号数字表示之内。
因为 Redis 没有专用的整数类型,所以 key 内储存的字符串被解释为十进制 64 位有符号整数来执行 INCR 操作。
返回值:
- 执行 INCR 命令之后 key 的值。
原子性/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)。
- 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。
- 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。
2.2.7-DECR
命令:
DECR key
说明:
- 将 key 中储存的数字值减一。
- 若 key 不存在,那么 key 的值会先被初始化为 0,然后再执行 DECR 操作。
- 若值包含错误的类型,或字符串类型的值不能表示为数字,那么返回一个错误。
- 本操作的值限制在 64 位(bit)有符号数字表示之内。
返回值:
- 执行 DECR 命令之后 key 的值。
2.2.8-INCRBY
命令:
INCRBY key increment
说明:
- 将 key 所储存的值加上增量 increment。
- 若 key 不存在,那么 key 的值会先被初始化为 0,然后再执行 INCRBY 命令。
- 若值包含错误的类型,或字符串类型的值不能表示为数字,那么返回一个错误。
- 本操作的值限制在 64 位(bit)有符号数字表示之内。
返回值:
- 加上 increment 之后,key 的值。
2.2.9-DECRBY
命令:
DECRBY key decrement
说明:
- 将 key 所储存的值减去减量 decrement。
- 若 key 不存在,那么 key 的值会先被初始化为 0,然后再执行 DECRBY 操作。
- 若值包含错误的类型,或字符串类型的值不能表示为数字,那么返回一个错误。
- 本操作的值限制在 64 位(bit)有符号数字表示之内。
返回值:
- 减去 decrement 之后,key 的值。
2.2.10-MSET
命令:
MSET key value [key value ...]
说明:
- 同时设置一个或多个 key-value 对。
- 若某个给定 key 已经存在,那么 MSET 会用新值覆盖原来的旧值。若这不是你所希望的效果,请考虑使用
MSETNX
命令:它只会在所有给定 key 都不存在的情况下进行设置操作。 - MSET 是一个原子性(atomic)操作,所有给定 key 都会在同一时间内被设置,某些给定 key 被更新而另一些给定 key 没有改变的情况,不可能发生。
返回值:
- 总是返回 OK,因为 MSET 不可能失败。
2.2.11-MGET
命令:
MGET key [key ...]
说明:
- 返回所有(一个或多个)给定 key 的值。
- 若给定的 key 里面,有某个 key 不存在,那么这个 key 返回特殊值 nil。因此该命令永不失败。
返回值:
- 一个包含所有给定 key 的值的列表。
2.2.12-MSETNX
命令:
MSETNX key value [key value ...]
说明:
- 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。
- 即使只有一个给定 key 已存在,MSETNX 也会拒绝执行所有给定 key 的设置操作。
- MSETNX 是原子性的,因此它可以用作设置多个不同 key 表示不同字段(field)的唯一性逻辑对象(unique logic object),所有字段要么全被设置,要么全不被设置。
返回值:
- 当所有 key 都成功设置,返回 1。
- 若所有给定 key 都设置失败(至少有一个 key 已经存在),那么返回 0。
2.2.13-GETRANGE
命令:
GETRANGE key start end
说明:
- 返回 key 中字符串值的子字符串,字符串的截取范围由 start 和 end 两个偏移量决定(包括 start 和 end 在内)。
- 负数偏移量表示从字符串最后开始计数,-1 表示最后一个字符,-2 表示倒数第二个,以此类推。
- GETRANGE 通过保证子字符串的值域(range)不超过实际字符串的值域来处理超出范围的值域请求。
返回值:
- 截取得出的子字符串。
2.2.14-SETRANGE
命令:
SETRANGE key offset value
说明:
- 用 value 参数覆写(overwrite)给定 key 所储存的字符串值,从偏移量 offset 开始。
- 不存在的 key 当作空白字符串处理。
- SETRANGE 命令会确保字符串足够长以便将 value 设置在指定的偏移量上,若给定 key 原来储存的字符串长度比偏移量小(比如字符串只有 5 个字符长,但你设置的 offset 是 10),那么原字符和偏移量之间的空白将用零字节(zerobytes、\x00)来填充。
- 注意:你能使用的最大偏移量是 2^29-1(536870911),因为 Redis 字符串的大小被限制在 512 兆(megabytes)以内。若你需要使用比这更大的空间,你可以使用多个 key。
- 当生成一个很长的字符串时,Redis 需要分配内存空间,该操作有时候可能会造成服务器阻塞(block)。在2010年的Macbook Pro上,设置偏移量为 536870911(512 MB 内存分配),耗费约 300 毫秒, 设置偏移量为 134217728(128MB 内存分配),耗费约 80 毫秒,设置偏移量 33554432(32MB 内存分配),耗费约 30 毫秒,设置偏移量为 8388608(8MB 内存分配),耗费约 8 毫秒。 注意若首次内存分配成功之后,再对同一个 key 调用 SETRANGE 操作,无须再重新内存。
返回值:
- 被 SETRANGE 修改之后,字符串的长度。
2.2.15-SETEX
命令:
SETEX key seconds value
说明:
- 将值 value 关联到 key,并将 key 的生存时间设为 seconds(以秒为单位)。
- 若 key 已经存在,SETEX 命令将覆写旧值。
- 这个命令类似于以下两个命令:
SET key value EXPIRE key seconds
不同之处:SETEX 是一个原子性(atomic)操作,关联值和设置生存时间两个动作会在同一时间内完成,该命令在 Redis 用作缓存时非常实用。
返回值:
- 设置成功时返回 OK。
- 当 seconds 参数不合法时,返回一个错误。
2.2.16-GETSET
命令:
GETSET key value
说明:
- 将给定 key 的值设为 value,并返回 key 的旧值(old value)。
- 当 key 存在但不是字符串类型时,返回一个错误。
返回值:
- 返回给定 key 的旧值。
- 当 key 没有旧值时,也即是 key 不存在时,返回 nil。
2.3-数据结构
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,若超过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。
3-Redis List
3.1-List 简介
单键多值
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。
3.2-常用命令
3.2.1-LPUSH
命令:
LPUSH key value [value ...]
说明:
- 将一个或多个值 value 插入到列表 key 的表头。
- 若有多个 value 值,那么各个 value 值按从左到右的顺序依次插入到表头。
比如说对空列表 mylist 执行命令LPUSH mylist a b c
,列表的值将是c b a
,这等同于原子性地执行命令LPUSH mylist a
、LPUSH mylist b
、LPUSH mylist c
三个命令。 - 若 key 不存在,一个空列表会被创建并执行 LPUSH 操作。
- 当 key 存在但不是列表类型时,返回一个错误。
返回值:
- 执行 LPUSH 命令后,列表的长度。
3.2.2-RPUSH
命令:
RPUSH key value [value ...]
说明:
- 将一个或多个值 value 插入到列表 key 的表尾(最右边)。
- 若有多个 value 值,那么各个 value 值按从左到右的顺序依次插入到表尾。
比如对一个空列表 mylist 执行RPUSH mylist a b c
,得出的结果列表为a b c
,等同于原子性执行命令RPUSH mylist a
、RPUSH mylist b
、RPUSH mylist c
。 - 若 key 不存在,一个空列表会被创建并执行 RPUSH 操作。
- 当 key 存在但不是列表类型时,返回一个错误。
返回值:
- 执行 RPUSH 操作后,表的长度。
3.2.3-LPOP
命令:
LPOP key
说明:
- 移除并返回列表 key 的头元素。
返回值:
- 列表的头元素。
- 当 key 不存在时,返回 nil。
3.2.4-RPOP
命令:
RPOP key
说明:
- 移除并返回列表 key 的尾元素。
返回值:
- 列表的尾元素。
- 当 key 不存在时,返回 nil。
3.2.5-RPOPLPUSH
命令:
RPOPLPUSH source destination
说明:
命令 RPOPLPUSH 在一个原子时间内,执行以下两个动作:
将列表 source 中的最后一个元素(尾元素)弹出,并返回给客户端。
将 source 弹出的元素插入到列表 destination,作为 destination 列表的的头元素。
举个例子:有两个列表 source 和 destination,source 列表有元素
[ a, b, c]
,destination 列表有元素[x, y, z]
,执行RPOPLPUSH source destination
之后,source 列表包含元素[a, b]
,destination 列表包含元素[c, x, y, z]
,并且元素 c 会被返回给客户端。若 source 不存在,值 nil 被返回,并且不执行其他动作。
若 source 和 destination 相同,则列表中的表尾元素被移动到表头,并返回该元素,可以把这种特殊情况视作列表的旋转(rotation)操作。
返回值:
- 被弹出的元素。
3.2.6-LRANGE
命令:
LRANGE key start stop
说明:
- 返回列表 key 中指定区间内的元素,区间以偏移量 start 和 stop 指定。
- 下标(index)参数 start 和 stop 都以 0 为底,也就是说以 0 表示列表的第一个元素,以 1 表示列表的第二个元素,以此类推。
lrange mylist 0 -1
:0 左边第一个,-1 右边第一个,0 -1 表示获取所有。 - 也可以使用负数下标,以 -1 表示列表的最后一个元素,-2 表示列表的倒数第二个元素,以此类推。
- 注意 LRANGE 命令和编程语言区间函数的区别:
若有一个包含一百个元素的列表,对该列表执行LRANGE list 0 10
,结果是一个包含 11 个元素的列表,这表明 stop 下标也在 LRANGE 命令的取值范围之内(闭区间)。这和某些语言的区间函数可能不一致,比如 Ruby 的 Range.new 和 Python 的 range() 函数。 - 超出范围的下标值不会引起错误。
- 若 start 下标比列表的最大下标 end(
LLEN list
减去 1)还要大,那么 LRANGE 返回一个空列表。 - 若 stop 下标比 end 下标还要大,Redis 将 stop 的值设置为 end。
- 若 start 下标比列表的最大下标 end(
返回值:
- 一个列表,包含指定区间内的元素。
3.2.7-LINDEX
命令:
LINDEX key index
说明:
- 返回列表 key 中,下标为 index 的元素。
- 下标(index)参数 start 和 stop 都以 0 为底,也就是说以 0 表示列表的第一个元素,以 1 表示列表的第二个元素,以此类推。
- 也可以使用负数下标,以 -1 表示列表的最后一个元素,-2 表示列表的倒数第二个元素,以此类推。
- 若 key 不是列表类型,返回一个错误。
返回值:
- 列表中下标为 index 的元素。
- 若 index 参数的值不在列表的区间范围内(out of range),返回 nil。
3.2.8-LLEN
命令:
LLEN key
说明:
- 返回列表 key 的长度。
- 若 key 不存在,则 key 被解释为一个空列表,返回 0。
- 若 key 不是列表类型,返回一个错误。
返回值:
- 列表 key 的长度。
3.2.9-LINSERT
命令:
LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value
说明:
- 将值 value 插入到列表 key 当中,位于值 pivot 之前或之后。
- 当 key 不存在时,key 被视为空列表,不执行任何操作。
- 当 pivot 不存在于列表 key 时,不执行任何操作。
- 若 key 不是列表类型,返回一个错误。
返回值:
- 若命令执行成功,返回插入操作完成之后,列表的长度。
- 若没有找到 pivot,返回 -1。
- 若 key 不存在或为空列表,返回 0。
3.2.10-LREM
命令:
LREM key count value
说明:
- 根据参数 count 的值,移除列表中与参数 value 相等的元素。
- count 的值可以是以下几种:
- count > 0:从表头开始向表尾搜索,移除与 value 相等的元素,数量为 count。
- count < 0:从表尾开始向表头搜索,移除与 value 相等的元素,数量为 count 的绝对值。
- count = 0:移除表中所有与 value 相等的值。
返回值:
- 被移除元素的数量。
- 因为不存在的 key 被视作空表(empty list),所以当 key 不存在时,LREM 命令总是返回 0。
3.2.11-LSET
命令:
LSET key index value
说明:
- 将列表 key 下标为 index 的元素的值设置为 value。
- 当 index 参数超出范围,或对一个空列表(key 不存在)进行 LSET 时,返回一个错误。
返回值: - 操作成功返回 OK,否则返回错误信息。
3.3-数据结构
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。
4-Redis Set
4.1-Set 简介
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,若是O(1),数据增加,查找数据的时间不变。
4.2-常用命令
4.2.1-SADD
命令:
SADD key member [member ...]
说明:
- 将一个或多个 member 元素加入到集合 key 当中,已经存在于集合的 member 元素将被忽略。
- 若 key 不存在,则创建一个只包含 member 元素作成员的集合。
- 当 key 不是集合类型时,返回一个错误。
返回值:
- 被添加到集合中的新元素的数量,不包括被忽略的元素。
4.2.2-SMEMBERS
命令:
SMEMBERS key
说明:
- 返回集合 key 中的所有成员。
- 不存在的 key 被视为空集合。
返回值:
- 集合中的所有成员。
4.2.3-SISMEMBER
命令:
SISMEMBER key member
说明:
- 判断 member 元素是否集合 key 的成员。
返回值:
- 若 member 元素是集合的成员,返回 1。
- 若 member 元素不是集合的成员,或 key 不存在,返回 0。
4.2.4-SCARD
命令:
SCARD key
说明:
- 返回集合 key 的基数(集合中元素的数量)。
返回值:
- 集合的基数。
- 当 key 不存在时,返回 0。
4.2.5-SREM
命令:
SREM key member [member ...]
说明:
- 移除集合 key 中的一个或多个 member 元素,不存在的 member 元素会被忽略。
- 当 key 不是集合类型,返回一个错误。
返回值:
- 被成功移除的元素的数量,不包括被忽略的元素。
4.2.6-SPOP
命令:
SPOP key
说明:
- 移除并返回集合中的一个随机元素。
- 若只想获取一个随机元素,但不想该元素从集合中被移除的话,可以使用 SRANDMEMBER 命令。
返回值:
- 被移除的随机元素。
- 当 key 不存在或 key 是空集时,返回 nil。
4.2.7-SRANDMEMBER
命令:
SRANDMEMBER key [count]
说明:
- 若命令执行时,只提供了 key 参数,那么返回集合中的一个随机元素。
- 若 count 为正数,且小于集合基数,那么命令返回一个包含 count 个元素的数组,数组中的元素各不相同。
- 若 count 大于等于集合基数,那么返回整个集合。
- 若 count 为负数,那么命令返回一个数组,数组中的元素可能会重复出现多次,而数组的长度为 count 的绝对值。
- 该操作和 SPOP 相似,但 SPOP 将随机元素从集合中移除并返回,而 SRANDMEMBER 则仅仅返回随机元素,而不对集合进行任何改动。
返回值:
- 只提供 key 参数时,返回一个元素。若集合为空,返回 nil。
- 若提供了 count 参数,那么返回一个数组。若集合为空,返回空数组。
4.2.8-SMOVE
命令:
SMOVE source destination member
说明:
- 将 member 元素从 source 集合移动到 destination 集合。
- SMOVE 是原子性操作。
- 若 source 集合不存在或不包含指定的 member 元素,则 SMOVE 命令不执行任何操作,仅返回 0。否则 member 元素从 source 集合中被移除,并添加到 destination 集合中去。
- 当 destination 集合已经包含 member 元素时,SMOVE 命令只是简单地将 source 集合中的 member 元素删除。
- 当 source 或 destination 不是集合类型时,返回一个错误。
返回值:
- 若 member 元素被成功移除,返回 1。
- 若 member 元素不是 source 集合的成员,并且没有任何操作对 destination 集合执行,那么返回 0。
4.2.9-SINTER
命令:
SINTER key [key ...]
说明:
- 返回一个集合的全部成员,该集合是所有给定集合的交集。
- 不存在的 key 被视为空集。
- 当给定集合当中有一个空集时,结果也为空集(根据集合运算定律)。
返回值:
- 交集成员的列表。
4.2.10-SUNION
命令:
SUNION key [key ...]
说明:
- 返回一个集合的全部成员,该集合是所有给定集合的并集。
- 不存在的 key 被视为空集。
返回值:
- 并集成员的列表。
4.2.11-SDIFF
命令:
SDIFF key [key ...]
说明:
- 返回一个集合的全部成员,该集合是所有给定集合之间的差集。
- 不存在的 key 被视为空集。
返回值:
- 交集成员的列表。
4.3-数据结构
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。
5-Redis Hash
5.1-Hash 简介
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>
示例: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,若用普通的 key-value 结构来存储,主要有以下存储方式:
- 每次修改用户的某个属性需要,先反序列化改好后再序列化回去,开销较大。
- 用户 ID 数据冗余。
- 通过
key(用户 ID)+ field(属性标签)
就可以操作对应属性数据,既不需要重复存储数据,也不会带来序列化和并发修改控制的问题。
5.2-常用命令
5.2.1-HSET
命令:
HSET key field value
说明:
- 将哈希表 key 中的域 field 的值设为 value。
- 若 key 不存在,一个新的哈希表被创建并进行 HSET 操作。
- 若域 field 已经存在于哈希表中,旧值将被覆盖。
返回值:
- 若 field 是哈希表中的一个新建域,并且值设置成功,返回 1。
- 若哈希表中域 field 已经存在且旧值已被新值覆盖,返回 0。
5.2.2-HGET
命令:
HGET key field
说明:
- 返回哈希表 key 中给定域 field 的值。
返回值:
- 给定域的值。
- 当给定域不存在或是给定 key 不存在时,返回 nil。
5.2.3-HMSET
命令:
HMSET key field value [field value ...]
说明:
- 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。
- 若 key 不存在,一个空哈希表被创建并执行 HMSET 操作。
返回值:
- 若命令执行成功,返回 OK。
- 当 key 不是哈希表(hash)类型时,返回一个错误。
5.2.4-HEXISTS
命令:
HEXISTS key field
说明:
- 查看哈希表 key 中,给定域 field 是否存在。
返回值:
- 若哈希表含有给定域,返回 1。
- 若哈希表不含有给定域,或 key 不存在,返回 0。
5.2.5-HKEYS
命令:
HKEYS key
说明:
- 返回哈希表 key 中的所有域。
返回值:
- 一个包含哈希表中所有域的表。
- 当 key 不存在时,返回一个空表。
5.2.6-HVALS
命令:
HVALS key
说明:
- 返回哈希表 key 中所有域的值。
返回值:
- 一个包含哈希表中所有值的表。
- 当 key 不存在时,返回一个空表。
5.2.7-HINCRBY
命令:
HINCRBY key field increment
说明:
- 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。
- 若 key 不存在,一个新的哈希表被创建并执行 HINCRBY 命令。
- 若域 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。
- 本操作的值被限制在 64 位(bit)有符号数字表示之内。
返回值:
- 执行 HINCRBY 命令之后,哈希表 key 中域 field 的值。
5.2.8-HSETNX
命令:
HSETNX key field value
说明:
- 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。
- 若 key 不存在,一个新哈希表被创建并执行 HSETNX 命令。
返回值:
- 设置成功,返回 1。
- 若给定域已经存在且没有操作被执行,返回 0。
5.3-数据结构
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。
6-Redis Zset
6.1-Zset 简介
Redis 有序集合 Zset(sorted set) 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:
- 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。
6.2-常用命令
6.2.1-ZADD
命令:
ZADD key score member [[score member] [score member] ...]
说明:
- 将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中。
- 若某个 member 已经是有序集的成员,那么更新这个 member 的 score 值,并通过重新插入这个 member 元素,来保证该 member 在正确的位置上。
- score 值可以是整数值或双精度浮点数。
- 若 key 不存在,则创建一个空的有序集并执行 ZADD 操作。
- 当 key 存在但不是有序集类型时,返回一个错误。
返回值:
- 被成功添加的新成员的数量,不包括那些被更新的、已经存在的成员。
6.2.2-ZRANGE
命令:
ZRANGE key start stop [WITHSCORES]
说明:
- 返回有序集 key 中,指定区间内的成员。
- 其中成员的位置按 score 值递增(从小到大)来排序。
- 具有相同 score 值的成员按字典序(lexicographical order)来排列。
- 若你需要成员按 score 值递减(从大到小)来排列,请使用 ZREVRANGE 命令。
- 下标参数 start 和 stop 都以 0 为底,也就是说,以 0 表示有序集第一个成员,以 1 表示有序集第二个成员,以此类推。
- 也可以使用负数下标,以 -1 表示最后一个成员, -2 表示倒数第二个成员,以此类推。
- 超出范围的下标并不会引起错误。
- 当 start 的值比有序集的最大下标还要大,或是 start > stop 时, ZRANGE 命令只是简单地返回一个空列表。
- 当 stop 参数的值比有序集的最大下标还要大,那么 Redis 将 stop 当作最大下标来处理。
- 可以通过使用 WITHSCORES 选项,来让成员和它的 score 值一并返回,返回列表以
[value1,score1, ..., valueN,scoreN]
的格式表示。 - 客户端库可能会返回一些更复杂的数据类型,比如数组、元组等。
返回值:
- 指定区间内,带有 score 值(可选)的有序集成员的列表。
6.2.3-ZRANGEBYSCORE
命令:
ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]
说明:
- 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。
- 具有相同 score 值的成员按字典序(lexicographical order)来排列(该属性是有序集提供的,不需要额外的计算)。
- 可选的 LIMIT 参数指定返回结果的数量及区间(就像SQL中的
SELECT LIMIT offset, count
),注意当 offset 很大时,定位 offset 的操作可能需要遍历整个有序集,此过程最坏复杂度为 O(N) 时间。 - 可选的 WITHSCORES 参数决定结果集是单单返回有序集的成员,还是将有序集成员及其 score 值一起返回。
- min 和 max 可以是 -inf 和 +inf,这样就可以在不知道有序集的最低和最高 score 值的情况下,使用 ZRANGEBYSCORE 这类命令。
- 默认情况下,区间的取值使用闭区间(小于等于或大于等于),也可以通过给参数前增加符号来使用可选的开区间 (小于或大于)。
ZRANGEBYSCORE zset (1 5
:返回所有符合条件 1 < score <= 5 的成员ZRANGEBYSCORE zset (5 (10
:则返回所有符合条件 5 < score < 10 的成员。
返回值:
- 指定区间内,带有 score 值(可选)的有序集成员的列表。
6.2.4-ZREVRANGEBYSCORE
命令:
ZREVRANGEBYSCORE key max min [WITHSCORES] [LIMIT offset count]
说明:
- 返回有序集 key 中,score 值介于 max 和 min 之间(默认包括等于 max 或 min)的所有的成员。有序集成员按 score 值递减(从大到小)的次序排列。
- 具有相同 score 值的成员按字典序的逆序(reverse lexicographical order)排列。
- 除了成员按 score 值递减的次序排列这一点外,ZREVRANGEBYSCORE 命令的其他方面和 ZRANGEBYSCORE 命令一样。
返回值:
- 指定区间内,带有 score 值(可选)的有序集成员的列表。
6.2.5-ZINCRBY
命令:
ZINCRBY key increment member
说明:
- 为有序集 key 的成员 member 的 score 值加上增量 increment。
- 可以通过传递一个负数值 increment,让 score 减去相应的值,比如
ZINCRBY key -5 member
,就是让 member 的 score 值减去 5。 - 当 key 不存在,或 member 不是 key 的成员时,
ZINCRBY key increment member
等同于ZADD key increment member
。 - 当 key 不是有序集类型时,返回一个错误。
- score 值可以是整数值或双精度浮点数。
返回值:
- member 成员的新 score 值,以字符串形式表示。
6.2.6-ZREM
命令:
ZREM key member [member ...]
说明:
- 移除有序集 key 中的一个或多个成员,不存在的成员将被忽略。
- 当 key 存在但不是有序集类型时,返回一个错误。
返回值:
- 被成功移除的成员的数量,不包括被忽略的成员。
6.2.7-ZCOUNT
命令:
ZCOUNT key min max
说明:
- 返回有序集 key 中,score 值在 min 和 max 之间(默认包括 score 值等于 min 或 max)的成员的数量。
- 关于参数 min 和 max 的详细使用方法,请参考 ZRANGEBYSCORE 命令。
返回值:
- score 值在 min 和 max 之间的成员的数量。
6.2.8-ZRANK
命令:
ZRANK key member
说明:
- 返回有序集 key 中成员 member 的排名。其中有序集成员按 score 值递增(从小到大)顺序排列。
- 排名以 0 为底,也就是说,score 值最小的成员排名为 0。
- 使用 ZREVRANK 命令可以获得成员按 score 值递减(从大到小)排列的排名。
返回值:
- 若 member 是有序集 key 的成员,返回 member 的排名。
- 若 member 不是有序集 key 的成员,返回 nil。
案例:如何利用zset实现一个文章访问量的排行榜?
6.3-数据结构
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:
- Hash: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。
- 跳跃表:目的在于给元素 value 排序,根据 score 的范围获取元素列表。
6.4-跳表/跳跃表
A、简介
有序集合在生活中比较常见,例如根据成绩对学生排名、根据得分对玩家排名等。对于有序集合的底层实现,可以用数组、平衡树、链表等。数组不便元素的插入、删除;平衡树或红黑树虽然效率高但结构复杂;链表查询需要遍历所有效率低。
Redis采用的是跳跃表。跳跃表效率堪比红黑树,实现远比红黑树简单。
B、实例
对比有序链表和跳跃表,从链表中查询出 51:
- 有序链表
查找值为 51 的元素,需要从第一个元素开始依次查找、比较才能找到,共需要6次比较。 - 跳跃表
从第 2 层开始,1 节点比 51 节点小,向后比较。
21 节点比 51 节点小,继续向后比较,后面就是NULL了,所以从 21 节点向下到第 1 层。
在第 1 层,41 节点比 51 节点小,继续向后,61 节点比 51 节点大,所以从 41 向下。
在第 0 层,51 节点为要查找的节点,节点被找到,共查找4次。
由此可以看出跳跃表比有序链表效率要高。
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