0. Redis 键（key）

  1. keys *                #查看当前库所有 key
  2. exists key        #判断某个 key 是否存在
  3. type key            #查看 key 的类型
  4. del key                #删除指定 key 的数据
  5. 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
  6. expire key 10 #给指定的 key 设置过期时间（10秒），单位：秒
  7. ttl key                #查看还有多久过期，-1表示永不过期，-2表示已过期
  9. select                #命令切换数据库
  10. dbsize                #当前数据库的 key 的数量
  11. flushdb                #清空当前库
  12. flushall            #清空所有库

1. 字符串（String）

介绍

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512M

常用命令

  1. set <key> <value> [EX/PX] [NX/XX]        #添加键值对
  2. #NX 当数据库中key不存在时，可以将key-value添加数据库
  3. #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
  4. #EX key的超时秒数
  5. #PX key的超时毫秒数
  6. mset <key1> <value1> <key2> <value2>...        #同时设置一个或多个键值对
  7. setnx    <key> <value>                                                #当 key 不存在时，添加键值对
  8. setex <key> <time> <value>                                #是个照顾键值对的同时，设置过期时间，单位秒
  9. msetnx <key1> <value1> <key2> <value2>... #同时设置一个或多个键值对，当且仅当所有 key 不存在，原子性
  10. strange <key> <start> <value>                            #用 <value> 覆盖原有字符串值，从 <start> 开始
  12. get <key>                                                                    #查询对应值
  13. mget <key1> <key2>...                                            #查询一个或多个对应值
  14. getrange <key> <start> <end>                             #截取值，类似java中的substring，前后都包
  16. getset <key> <value>                                            #设置新的值，同时获取旧的值
  18. append <key> <value>                                             #将给定的 <value> 添加到原 <value> 的末尾
  19. strlen <key>                                                            #获取值的长度
  21. incr <key>                                                              #将 key 对应的数字值 +1，只能对数字值操作，如果为空，新增值为 1，原子性
  22. decr <key>                                                                #将 key 对应的数字值 11，只能对数字值操作，如果为空，新增值为 -1，原子性
  23. incrby / decrby <key> <步长>                            #将 key 对应的数字值增减自定义步长，原子性

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.

image.png

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）

介绍

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。

常用命令

  1. lpush / rpush <key1> <value1> <value2> <value3>...        #从左/右边插入一个或多个值
  2. lpop / rpop <key>                             #从左/右边吐出一个值，没有值后，键消失
  3. rpoplpush <key1> <key2>                 #从 key1 列表吐出一个值，插到 key2 列表左边
  5. lrange <key> <start> <end>            #按照索引下标获取元素（从左到右）
  6. #lrange mylist 0 -1 获取所有  0:左边第一个  -1：右边用第一个
  7. lindex <key> <value>                        #按照下标 index 获取值
  8. llen <key>                                             #获取列表长度
  10. linsert <key> before / after <value> <new value>            #在 value 的之前（左边）/之后（右边）插入 new value
  11. lrem <key> <n> <value>                     #从左边删除 n 个 value （从左到右）
  12. lset <key> <index> <value>             #将下标为 index 的值替换成 value

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。

他将所有的元素紧挨在一块存储，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。

image.png

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。

3. 集合（Set）

介绍

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)。

常用命令

  1. sadd <key> <value1> <value2>...                #将一个或多个 member 添加到集合 key 中，已存在的 member 元素将被忽略
  2. smembers <key>                                                 #取出该集合的所有值
  3. sismember <key> <value>                                #判断该集合是否存在 value ，有返回 1 ，没有返回 0
  4. scard <key>                                                        #返回该集合的元素个数
  5. srem <key> <value1> <value2>...                #删除该集合的 value1,value2...
  7. spop <key> <n>                                                #随机从该集合中吐出 n 个值,会从集合中删除
  8. srandmember <key> <n>                                    #随机从该集合中返回 n 个值，不会从集合中删除
  9. smove <source> <destination> <value>    #将集合中的 value 从 source 集合 移动到 destination 集合中
  10. #source 来源  destination  目的地
  12. sinter <key1> <key2>                                    #返回两个集合的 交集 元素
  13. sunion <key1> <key2>                                    #返回两个集合的 并集 元素
  14. sdiff <key1> <key2>                                        #返回两个集合的 差集 元素 （key1中有的，key2中没有的）

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。

4. 哈希（Hash）

介绍

hash 是一个键值对集合。

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

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： image.png 通过 key(用户ID) + field(属性标签) 就可以操作对应属性数据了，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

常用命令

  1. hset <key> <field> <value>                #给 key 集合中的 field 键 赋值 value
  2. hmset <key> <field1> <value1> <field2> <value2>...            #批量给 key 集合添加键值对
  3. hget <key> <field>                                 #获取 key 集合中的 field 键的值
  4. hexists <key> <field>                            #查看 key 集合中，field 键是否存在
  5. hkeys <key>                                                #列出 key 集合中的所有 field
  6. hvals <key>                                                #列出 key 集合中的所有 value
  7. hincrby <key> <field> <increment> #为 key 集合中的 field 键对应的数字值增加 increment
  8. hsetnx <key> <field> <value>            #将 key 集合中的 field 键 赋值 value，当且仅当 field 不存在

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

5. 有序集合（Zset）（sorted set)

介绍

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。

常用命令

  1. 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 中
  2. zrange <key> <start> <end> [WITHSCORES]                                                                        #返回有序集 key 中，下标在 start 与 end 之间的元素，带 WITHSCORES 可以让分数和值一起返回到结果集
  3. zrangebyscore <key> <min> <max> [withscores] [linit 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
  4. zrevrangebyscore <key> <max> <min> [withscores] [linit offset count]            #返回有序集 key 中，所有 score 值介于 max 和 min 之间(包括等于 max 或 min )的成员。有序集成员按 score 值递减(从大到小)次序排列
  6. zincrby <key> <increment> <value>                    #为元素 value 的 score 增加 increment
  7. zrem <key> <value>                                                #删除该有序集的指定元素 value
  8. zcount <key> <min> <max>                                    #统计该有序集分数区间<min,max>内的元素个数
  9. zrank <key> <value>                                                #返回该值在有序集中的排名，从0开始

数据结构

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 （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。 （2）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。

跳跃表（跳表） 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。

对比有序链表和跳跃表，从链表中查询出51 1）有序链表 image.png 要查找值为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。

2）跳跃表 image.png 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。