Redis基础数据结构

String（字符串）

命令基本格式：

set key value [ex seconds] [px milliseconds] [nx|xx]
ex seconds：为键设置秒级过期时间
px millisecondds：为键设置毫秒级过期时间
nx：键必须不能存在，才可以设置成功，用于添加
xx：键必须存在，才可以设置成功，用于更新

127.0.0.1:6379> set name test1
OK
127.0.0.1:6379> get name
"test1"
127.0.0.1:6379> del name 
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get name
(nil)

批量插入字符串：

127.0.0.1:6379> mset name1 test1 name2 test2
OK
127.0.0.1:6379> mget name1 name2
1) "test1"
2) "test2"

设置过期时间：

127.0.0.1:6379> set name test2
OK
127.0.0.1:6379> get name
"test2"
127.0.0.1:6379> expire name 5
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl name
(integer) 3
127.0.0.1:6379> ttl name
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl name
(integer) 0
127.0.0.1:6379> ttl name
(integer) -2
127.0.0.1:6379> get name
(nil)

与上述代码等效 
127.0.0.1:6379> setex name 5 test1
OK

如果key不存在就创建

127.0.0.1:6379> setnx name test1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get name
"test1"
127.0.0.1:6379> setnx name test2
(integer) 0
127.0.0.1:6379> get name
"test1"

计数：如果value是数字可以进行增加操作

127.0.0.1:6379> set age 10
OK
127.0.0.1:6379> incr age
(integer) 11
127.0.0.1:6379> get age
"11"
127.0.0.1:6379> incr age 
(integer) 12
127.0.0.1:6379> get age
"12"
127.0.0.1:6379> incrby age -3
(integer) 9
127.0.0.1:6379> incrby age 3
(integer) 12

不常用命令：

append key value ：向字符串尾部追加值
strlen key ：字符串长度
getset key value ：设置并返回原值
setrange key offset value ：设置指定位置的字符
getrange key start end ：获取部分字符串

扩容机制：

Redis的字符串内部结构类似Java中的ArrayList，当字符串长度小于1M时，扩容是加倍现有空间，如果超过1M，扩容时只会增加1M空间
值最大不能超过512M

内部编码：

int ：8个字节的长整形
embstr ：小于等于39个字节的字符串
raw ：大于39个字节的字符串

应用场景：

1. 缓存
2. 计数
3. 共享session
4. 限速。例如每隔1分钟才可以重新点击发送验证码，使用set key value ex 3 nx进行控制

   List（列表）

   基本命令格式：

rpush key value [value …]
lpush key value [value …]
linsert key before|after pivot value
lrange key start end：包含start和end
lindex key index
llen key
lpop key
rpop key
lrem key count value：lrem命令会从列表中找到等于value的元素进行删除。count > 0 从做到右，删除最多count个元素。count < 0 从右到左，删除最多count绝对值个元素，count = 0删除所有
ltrim key start end：按照索引范围修剪列表
lset key index newValue
blpop key [key …] timeout
brpop key [key …] timeout

右边进左边出：

127.0.0.1:6379> rpush name test1 test2 test3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> llen name
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lpop name
"test1"
127.0.0.1:6379> lpop name
"test2"
127.0.0.1:6379> lpop name
"test3"
127.0.0.1:6379> lpop name
(nil)

右边进右边出：

127.0.0.1:6379> rpush name test1 test2 test3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> rpop name
"test3"
127.0.0.1:6379> rpop name
"test2"
127.0.0.1:6379> rpop name
"test1"
127.0.0.1:6379> rpop name
(nil)

慢查询：

lindex相当于Java链表的get（int index）方法，需要对链表进行遍历，index可以为负数，index=-1表示倒数第一个元素
ltrim在区间内的保留，区间外的全部删除，可以通过ltrim实现定长链表

127.0.0.1:6379> rpush name test1 test2 test3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lindex name
(error) ERR wrong number of arguments for 'lindex' command
127.0.0.1:6379> lindex name 1
"test2"
127.0.0.1:6379> lindex name 0
"test1"
 127.0.0.1:6379> lrange name 0 -1
1) "test1"
2) "test2"
3) "test3"
127.0.0.1:6379> ltrim name 1 -1
OK
127.0.0.1:6379> lrange name 0 -1
1) "test2"
2) "test3"

内部编码：

ziplist（压缩列表）：当列表的元素个数小于list-max-ziplist-entries（默认512个）且列表中的每个元素的值都小于list-max-ziplist-value（默认64字节）
linkedlist：当列表类型无法满足ziplist时，使用linkedlist实现

Hash（字典）

基本命令格式

hset key field value
hget key field
hdel key field [field…]
hlen key
hgetall key
hmset key field value [field value]
hmget key field [field…]
hexists key
hkeys key：获取所有的field
hvals key：获取所有的value
hgetall key
hsetnx key field value
hincrby key field increment
hstrlen key field

127.0.0.1:6379> hset name user1 test1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget name user1
"test1"
127.0.0.1:6379> hset name user2 test2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset name user3 test3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall name
1) "user1"
2) "test1"
3) "user2"
4) "test2"
5) "user3"
6) "test3"
127.0.0.1:6379> hlen name
(integer) 3
127.0.0.1:6379> hset name user3 test33
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hget name user3
"test33"
127.0.0.1:6379> hmset users name1 test1 name2 test2 name3 test3
OK
127.0.0.1:6379> hgetall users
1) "name1"
2) "test1"
3) "name2"
4) "test2"
5) "name3"
6) "test3"

增加操作

127.0.0.1:6379> hmset user age 1
OK
127.0.0.1:6379> hincrby user age 1
(integer) 2

内部编码

Redis的字典相当于Java中的HashMap，Redis采用了渐进式rehash策略
ziplist：当哈希类型的元素个数小于hash-max-ziplist-entries（默认512）时，ziplist更加紧凑，多个元素连续存储
hashtable：当哈希类型无法满足ziplist的条件时，使用hashtable。例如：当value大于64字节时，或者元素个数大于512时

Set（集合）

基本命令格式

sadd key element [element]

srem key element [element]

scard key：计算元素个数

sismember key element：判断元素是否在集合中

srandmember key [count]：随机从集合中返回count（默认1）个元素

spop key：从集合中随机弹出一个元素

smembers key：获取所有元素，属于较重命令，可以使用sscan代替

spop key：从集合随机弹出元素

smembers key：获取所有元素，返回结果是无序的

sinter key [key…]：求集合的交集

sunion key [key…]：求集合的并集

sdiff key [key…]：差集

sinterstore destination key [key…]

suniontstore destination key [key…]

sdiffstore destination key [key…]

127.0.0.1:6379> sadd users test1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd users test2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd users test3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers users
1) "test3"
2) "test1"
3) "test2"
127.0.0.1:6379> sismember users test2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> scard users
(integer) 3
127.0.0.1:6379> spop users
"test2"

内部编码

Set集合相当于Java语言里的HashSet，无序且唯一
intset：当集合中的元素都是整数切元素个数小于set-max-intset-entried（默认512个）时，内部编码为intset
hashtable：当元素个数超过512个时或当某个元素不为整数时，内部编码为hashtable

应用场景

标签。给用户添加标签或给 标签添加用户

Zset（有序集合）

基本命令格式

zadd key score member [score memeber…]

zcard key

zscore key member

zrank key member：计算成员的排名，正序

zrevrank key member

zrem key member [member…]

zincrby key increment member

zrange key start end [withscores]：返回指定排名范围的成员

zrebrange key start end [withscores]

zrangescore key min max [withscores] [limit offset count]：返回指定分数范围的成员，min和max支持开区间（小括号），闭区间（中括号），-inf（无穷小）,+inf（无限大）

zrevrangebyscore key max min [withscores] [limit offset count]

zcount key min max：返回指定分数范围成员个数

zremrangebyrank key start end：删除制定排名内的升序元素

zremrangebyscore key min max：删除制定分数范围的成员

zinterstore destination numkeys key [key…] [weights weight [weight]] [aggregate sum|min|max]

127.0.0.1:6379> zadd users 9 age
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd users 10 age
(integer) 0
127.0.0.1:6379> zadd users 11 age
(integer) 0
127.0.0.1:6379> zrange user 0 -1
(empty list or set)
127.0.0.1:6379> zrange users 0 -1
1) "age"
127.0.0.1:6379> del users
(integer) 1
127.0.0.1:6379> clear
127.0.0.1:6379> zadd users 9 user1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd users 10 user2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd users 11 user3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange users 0 -1
1) "user1"
2) "user2"
3) "user3"
127.0.0.1:6379> zrevrange users 0 -1
1) "user3"
2) "user2"
3) "user1"
127.0.0.1:6379> zcard books
(integer) 0
127.0.0.1:6379> zcard users
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zscore users user1
"9"
127.0.0.1:6379> zrangebyscore users 0 9
1) "user1"
127.0.0.1:6379> zrangebyscore users -inf 10 withscores
1) "user1"
2) "9"
3) "user2"
4) "10"
127.0.0.1:6379> zrem users user1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange users 0 -1
1) "user2"
2) "user3"

内部编码

ziplist：当有序集合的元素个数小于zset-max-ziplist-entries默认128，同时每个元素的值都小于zset-max-ziplist-value默认64字节时，使用ziplist
skiplist：当ziplist条件不满足时，会转为skiplist

Bitmaps

Bitmaps本身不是一种数据结构，实际上它就是字符串，但是它可以对字符串的位进行操作，其中数组的每个单元都只能是0和1。
例如：判断一个字符串是否在一个大文件中（允许一定误判）。可以先将文件中的字符串都hash后与某一个长度进行取模，映射到数组的下标，然后把这个下标对应的值设置为1。然后对需要判断的字符串hash后与该长度取模，该下标对应的值是1则代表文件中可能包含该字符串，如果是0则代表不包含该字符串

设置bitmap
setbit login:user 1 0
获取bitmap
getbit login:user 1