操作key

keys *：查看当前库所有 key 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 ：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

常用五大基本数据类型

1. 字符串（string）

string类型是二进制安全的，这也意味着Redis的string可以用来存放任何的数据，比如图片或者序列化后的对象。
string类型是redis中最基本的数据类型，redis中字符串string最多可以容纳512M的内容

set <key><value>：添加键值对 get <key>：查询对应键值 append <key><value>：将给定的 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（具有原子性） 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 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 getrange <key><起始位置><结束位置>：获得值的范围 setrange <key><起始位置><value>：用 覆写 所储存的字符串值 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。

原子性： 原子操作就是指不会被线程调度机制打断的操作。这种操作一旦开始，中间不会存在有线程切换

  • 在单线程应用中，能够在单条指令中完成的操作都可以认为是原子操作
  • 在多线程应用中，不会被其他线程所打断的操作就是原子操作

在redis中，其命令的原子性得益于其单线程的特性

String的实际存储方式类似于Java中的ArrayList，是可以修改的字符串，采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配。
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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。

2. 列表（list）

Redis中的列表实际上是简单的字符串列表，按照插入时的顺序排序。
可以添加元素到列表的头部（left），也可以添加元素到列表的尾部（right）。
底层实际上是一个双向链表，由于链表的特性，导致其根据索引下标操作中间结点的性能会比较差。
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相关操作命令： lpush/rpush <key> <value1> <value2> <value3>... 从左边或者右边插入一个或者多个值 lpop/rpop <key> 从左边或者右边弹出一个值。如果的值都被弹出，那么键也会被删除 rpoplpush <key1> <key2> 从 key1 列表的右边弹出一个值，插入到 key2 列表的左边 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/after <value><newvalue>：在 的前面/后面插入 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底层使用的是快速链表 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。
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  • redis在结构上，将链表和 ziplist 结合起来，组成了quickList，也就是将多个 ziplist 使用双向指针组合起来进行使用，这样既满足了快速的插入和删除性能，又不会出现太多的空间冗余

    3. 集合（set）

  • redis中 set 对外提供的是和 List 列表类似的功能，不同的是，set 默认是可以自动去重的

    • 当需要存储一个列表数据，然后又不希望其中出现重复元素的时候，set 就是一个很好的选择
    • 同时，set 提供了可以判断元素是否在集合中的接口，这也是 List 不能提供的。
  • 底层：redis中的 set 底层是 string 类型的无序集合，底层实际上是一个 value 为 null的哈希表。因此，在 Set 中进行添加、删除和查找的复杂度都是O(1)

相关指令 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 是否为含有该 值，有返回 1，没有返回 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）

4. 哈希（hash）

  • Redis中，hash 是一个键值对的集合。
  • Redis中，hash是一个 string 类型的 field 和 value 的映射表， hash 特别适合用来存储对象
  • Hash类型对应的数据结构有两种：ZipList（压缩列表）和HashTable（哈希表）
    • 当哈希表的长度比较短的时候，使用 ziplist
    • 当长度比较长的时候，使用 哈希表

相关指令

hset <key><field><value>：给 集合中的 键赋值 hget <key1><field>：从 集合 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

5. 有序集合（Zset）

  • 根据名字可以知道，有序集合和普通集合相比，是一个没有重复元素的字符串集合
  • 不同之处在于，有序集合的每一个成员都会关联有一个评分（score），评分被用来在排序的时候作为排序的依据。
    • 集合的成员（value）是唯一的，但是每个 value 对应的积分可以是可以重复的
  • 默认的排序方式方式：根据评分的大小，从小到大，升序排列

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 之间的元素 当带 WITHSCORES，可以让分数一起和值返回到结果集 zrangebyscore key min max [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 max min [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，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，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。
  • 跳跃表，跳跃表的目的在于给元素 value 排序，根据 score 的范围获取元素列表。