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Redis数据结构详解,五种数据结构分分钟掌握

2018-07-13 22:21 Lane

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redis数据类型分为:字符串类型、散列类型、列表类型、集合类型、有序集合类型。
redis这么火,它运行有多块?一台普通的笔记本电脑,可以在1秒钟内完成十万次的读写操作。
原子操作:最小的操作单位,不能继续拆分。即最小的执行单位,不会被其他命令插入。高并发下不存在竞态条件。
KEY的命名:一个良好的建议是article:1:title来存储ID为1的文章的标题。

一、前言。

1、获取key的列表:KEYS pattern 通配符有?*[]和转义\
2、key是否存在: EXISTS key 存在返回1,不存在返回0.
3、建立key和删除key:SET key 和 DEL key
4、根据key获取该键所存储的redis数据类型:TYPE key。返回是string、list、hash、set、zset。下面会对这5种返回的redis数据类型逐一讲解。
5、rename oldkey newkey:对key重命名,如果newkey存在则覆盖。
6、renamenx oldkey newkey:对key重命名,如果newkey存在则不覆盖。
7、randomkey:随即返回一个key
8、move key db-index:将key移动到指定的数据库中,如果key不存在或者已经在该数据库中,则返回0。成功则返回1.

二、Redis数据类型 Redis数据命令
1、Redis数据类型一字符串类型:

这个很好理解,一个key存储一个字符串。如果你要存数据呢?转换成Json或者其他的字符串序列化。

2、Redis数据命令一字符串类型:

1)赋值:SET key value。如set hello world
2)取值:GET key。如get hello。返回是world
3)自增:INCR key。就是Mysql的AUTO_INCREMENT。每次执行INCR key时,该key的值都会+1.若key不存在,则先建立一个0,然后+1,返回1。如果值不是整数则报错。该操作是原子操作。
4)自减:DECR key。将指定key的值减少1.如DECR num,就是num-1
5)自增N:INCRBY key increment用来给指定key的值加increment。如INCRBY num 5就是num+5
6)自减N:DECRBY key increment用来给指定key的值减increment。如DECRBY num 5就是num-5
7)增加浮点数:INCRBYFLOAT key increment。
8)向尾部追加:APPEND key value。如set test:key 123     append test:key 456      get test:key就是123456
9)获取长度:STRLEN key。
10)同时给多个key 赋值:MSET title 这是标题 description 这是描述 content 这是内容。
11)同时获取多个key的值:MGET title description content
12)位操作之获取:GETBIT key offset。如字符a在redis中的存储为01100001(ASCII为98),那么GETBIT key 2就是1,GET key 0就是0。
13)位操作之设置:SETBIT key offset value。如字符a在redis中的存储为01100001(ASCII为98),那么SETBIT key 6 0,SETBIT key 5 1那么get key得到的是b。因为取出的二进制为01100010。
14)位操作之统计:BITCOUNT key [start] [end]:BITCOUNT key用来获取key的值中二进制是1的个数。而BITCOUNT key start end则是用来统计key的值中在第start和end之间的子字符串的二进制是1的个数(好绕啊)。
15)位操作之位运算:BITOP operation resultKey key1 key2。operation是位运算的操作,有AND,OR,XOR,NOT。resultKey是把运算结构存储在这个key中,key1和key2是参与运算的key,参与运算的key可以指定多个。

3、Redis数据类型二散列类型:

Redis是以字典(关联数组)的形式存储的,一个key对应一个value。在字符串类型中,value只能是一个字符串。那么在散列类型,也叫哈希类型中,value对应的也是一个字典(关联数组)。那么就可以理解,Redis的哈希类型/散列类型中,key对应的value是一个二维数组。但是字段的值只可以是字符串。也就是说只能是二维数组,不能有更多的维度。

4、Redis数据命令二散列类型:

1)赋值:HSET key field value。如hset user name lane。hset user age 23
2)取值:HGET key field。如hget user name,得到的是lane。
3)同一个key多个字段赋值:HMSET key field1 value1 field2 value2…
4)同一个KEY多个字段取值:HMGET key field1 fields2…
5)获取KEY的所有字段和所有值:HGETALL key。如HGETALL user得到的是name lane age 23。每个返回都是独立的一行。
6)字段是否存在:HEXISTS key field。存在返回1,不存在返回0
7)当字段不存在时赋值:HSETNX key field value。如果key下面的字段field不存在,则建立field字段,且值为value。如果field字段存在,则不执行任何操作。它的效果等于HEXISTS + HSET。但是这个命令的优点是原子操作。再高的并发也不会怕怕。
8)自增N:HINCREBY key field increment。同字符串的自增类型,不再阐述。
9)删除字段:DEL key field1 field2…删除指定KEY的一个或多个字段。10)只获取字段名:HKEYS key。与HGETALL类似,但是只获取字段名,不获取字段值。
11)只获取字段值:HVALS key。与HGETALL类似,但是只获取字段值,不获取字段名。
12)获取字段数量:HLEN key。

5、Redis数据类型三列表类型:

列表类型存储了一个有序的字符串列表。常用的操作是向两端插入新的元素。时间复杂度为O(1)。结构为一个链表。记录头和尾的地址。看到这里,Redis数据类型的列表类型一个重大的作用呼之欲出,那就是队列。新来的请求插入到尾部,新处理过的从头部删除。另外,比如微博的新鲜事。比如日志。列表类型就是一个下标从0开始的数组。由于是链表存储,那么越靠近头和尾的元素操作越快,越靠近中间则越慢。

6、Redis数据命令三列表类型:

1)向头部插入:LPUSH key value1 value2…。返回增加后的列表长度。
2)向尾部插入:RPUSH key value1 value2…。返回增加后的列表长度。
3)从头部弹出:LPOP key。返回被弹出的元素值。该操作先删除key列表的第一个元素,再将它返回。
4)从尾部弹出:RPOP key。返回被弹出的元素值。
5)列表元素个数:LLEN key。key不存在返回0。
6)获取列表的子列表:LRANGE start end。返回第start个到第end个元素的列表。包含start和end。支持负数索引。-1表示最后一个元素,-2表示倒数第二个元素。
7)删除列表中指定值:LREM key count value。删除key这个列表中,所有值为value的元素,只删除count。如果有count+1个,那么就保留最后一个。count不存在或者为0,则删除所有的。如果count大于0,则删除从头到尾的count个,如果count小于0,则删除从尾到头的count个。
8)获取指定索引值:LINDEX key index。如LINDEX key 0就是列表的第一个元素。index可以是负数。
9)设置索引和值:LSET key index value。这个操作只是修改指定key且指定index的值。如果index不存在,则报错。
10)保留片段,删除其它:LTRIM key start end。保留start到end之间的所有元素,含start和end。其他全部删除。
11)向列表插入元素:LINSERT key BEFORE/AFTER value1 value2。从列表头开始遍历,发现值为value1时停止,将value2插入,根据BEFORE或者AFTER插入到value1的前面还是后面。
12)把一个列表的一个元素转到另一个列表:RPOPLPUSH list1 list2。将列表list1的右边元素删除,并把该与元素插入到列表list2的左边。原子操作。

7、Redis数据类型四集合类型:

集合类型是为了方便对多个集合进行操作和运算。集合中每个元素不同且没有顺序的概念,每个元素都是且只能是一个字符串。常用操作是对集合插入、删除、判断等操作。时间复杂度尾O(1)。可以进行交集、并集、差集运算。例如文章1的有3个标签,是一个Redis数据类型集合类型存储。文章2有3个标签,有一个Redis数据类型集合类型存储。文章是1是mysql,文章2是讲redis。那么交集是不是就交出了一个数据库?(假设数据库这个tag在两篇文字都有)。集合类型在redis中的存储是一个值为空的散列表。

8、Redis数据命令四集合类型:

1)增加:SADD key value。
2)删除:SREM key value。
3)获取指定集合的所有元素:SMEMBERS key。
4)判断某个元素是否存在:SISMEMBER key value。
5)差集运算:SDIFF key1 key2…。对多个集合进行差集运算。
6)交集运算:SINNER key1 key2…。对多个集合进行交集运算。
7)并集运算:SUNION key1 key2…。对多个集合进行并集运算。
8)获取集合中元素个数:SCARD key。返回集合中元素的总个数。
9)对差集、交集、并集运算的结果存放在一个指定的key中:SDIFFSTORE storekey key1 key2。对key1和key2求差集,结果存放在key为storekey的集合中。SINNERSTORE和SUNIONSTORE类似。
10)获取集合中的随即元素:SRANDMEMBER key [count]。参数count可选,如果count不存在,则随即一个。count大于0,则是不重复的count个元素。count小于0,则是一共|count|个元素,可以重复。
11)随即弹出一个元素:SPOP key。随即从集合中弹出一个元素并删除,将该元素的值返回。

9、Redis数据类型五有序集合类型:

集合类型是无序的,每个元素是唯一的。那么有序集合就是有序的,每个元素是唯一的。有序集合类型和集合类型的差别是,有序集合为每个元素配备了一个属性:分数。有序集合就是根据分数来排序的。有序集合是使用散列表和跳跃表实现的。所以和列表相比,操作中间元素的速度也很快。时间复杂度尾O(log(N))。Redis数据类型中的有序集合类型比Redis数据类型中的列表类型更加耗费资源。

10、Redis数据命令五有序集合类型:

1)增加:ZADD key sorce1 value1 sorce2 value2…。
2)获取分数:ZSCORE key value。获取key的有序集合中值为value的元素的分数。
3)获取排名在某个范围内的元素列表:ZRANFGE key start stop [WITHSCORE]。获取排名在start和end之间的元素列表,包含start和end2个元素。每个元素一行。如果有WITHSCORE参数,则一行元素值,一行分数。时间复杂度为O(LOGn+m)。如果分数相同,则0<0<A<Z<a<z。
4)获取指定分数范围的元素:ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORE] [LIMIT offset count]。获取分数在min和max之间的元素列表。含两头。每个元素一行。如果有WITHSCORE参数,则一行元素值,一行分数。如果min大于max则顺序反转。
5)为某个元素增加分数:ZINCRBY key increment value。指定的有序集合的值为value的元素的分数+increment。返回值后更改后的分数。
6)获取集合中元素的数量:ZCARD key。
7)获取指定分数范围内的元素个数:ZCOUNT key min max。
8)删除一个或多个元素:ZREM key value1 value2…
9)根据排名范围删除元素:ZREMRANGEBYRANK key start end。删除排名在start和end中的元素。
10)按照分数范围删除元素:ZREMRANGEBYSCORE key min max。
11)获得元素排名(正序):ZRANK key value。获取value在该集合中的从小到大的排名。
12)获得元素排名(倒序):ZREVRANK key value。获取value在该集合中从大到小的排名。
13)有序集合的交集:ZINTERSTORE storekey key1 key2…[WEIGHTS weight [weight..]] [AGGREGATE SUM|MIN|MAX]。用来计算多个集合的交集,结果存储在storekey中。返回值是storekey的元素个数。AGGREGATE为SUM则storekey集合的每个元素的分数是参与计算的集合分数和。MIN是参与计算的分数最小值。MAX是参与计算分数最大值。WEIGHTS 设置每个集合的权重,如WEIGHTS 1 0.1。那么集合A的每个元素分数1,集合B的每个元素分数0.1
14)有序集合的并集:ZUNIONSTORE storekey key1 kye2…[WEIGHTS weight [weight..]] [AGGREGATE SUM|MIN|MAX]


 
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