Redis 数据结构

Redis 可以理解为一个大号的 Map，其中所有的数据都采用 key:value 的形式维护，在 Redis 中，一个 key 总是对应一个 value。其中 key 永远是字符串，而一般提到 Redis 的数据类型，指的是其存储的 value 的数据类型。下面介绍 Redis 常见的数据类型，并简单介绍常见的相关指令。

string#

string 是最基本的数据类型，其他几个数据类型底层也是通过 string 来实现的。

string 有以下几个特点：

• string 类型用 nil 表示不存在的值，类似于编程语言中的 null。
• string 类型可存储的最大长度为 512M。
• Redis 中没有专门的数字类型，当一个 string 中存放的数据全部为数字、且该数字的范围在 64位长整型范围中时，Redis 可以将其当作数字进行操作。

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基本操作#

• 添加/修改数据：set key value，当 key 已存在时会更新其对应的值，返回 OK 表示执行成功，其他很多命令执行成功时也会返回 OK，不再赘述。
• 获取数据：get key，当 key 不存在时返回 nil。
• 添加/修改一个或多个数据：mset key value [key value ...]。 [key value ...] 表示该命令的参数可以是任意数量的 key、value 对，这种写法与 Redis 官方文档相同，本文也多次使用这种方式。
• 获取一个或多个数据：mget key [key ...]，返回的顺序与参数指定的顺序相同，如果参数中传入了不存在的 key，返回结果中对应位置也会有一个 nil。
• 删除一个或多个：del key [key ...]，与 MySQL 类似，返回结果是一个 Integer，表示改动的记录数量，其他很多命令执行成功也会返回 OK，不再赘述。
• 获取字符串长度：strlen key。
• 追加信息到原数据后：append key value，追加完成后返回新的字符串长度。

拓展操作#

数字的自增自减#

• 自增一 incr key，如果 key 对应的值不是纯数字字符串、或自增后会超过64位长整型范围，该指令会报错。
• 自增指定的整数 incrby key increment，increment 自增系数如果是负数也可以实现自减的操作。
• 自增指定的浮点数 incrbyfloat key increment
• 自减一 decr key
• 自减指定的整数 decrby key decrement
• 没有自减指定的浮点数命令

hash#

哈希表 hash 用于分组存储数据，可类比编程语言中的哈希数据结构，一个 key 对应一整个哈希表，哈希表中可以有多个字段 field 和字段的对应值 value，字段名和字段值都是字符串，受 string 类型特点的约束。

 

哈希结构有以下几个特点：

• 在一个哈希表中，字段不可重复，字段值可以重复。
• 仍保有哈希表的普遍特点，例如查询效率高等。
• 每个哈希表可以存储 232 - 1个键值对。

基本操作#

• 添加/修改哈希表中字段和对应的值：hset key field value [field value ...]。此外还有功能类似的 hmset 命令，在 Redis 官方文档中被标记为已废弃。
• 获取哈希表中某个字段的值：hget key field
• 获取哈希表中所有字段的值：hgetall key
• 获取哈希表中某些字段的值：hmget key field [feild ...]
• 获取哈希表中字段的数量：hlen key
• 检查哈希表中是否存在指定的字段：hexists key field
• 删除哈希表中某些数据：hdel key field [field ...]

扩展操作#

独有操作#

• 获取一个哈希表中所有字段名：hkeys key
• 获取一个哈希表中所有字段值：hvals key

数字的自增自减#

• 将一个哈希表中某个字段的值自增指定的整数：hincrby key field increment，与前面出现的自增指令相同，increment 为负值时可以实现自减的功能。
• 将一个哈希表中某个字段的值自增指定的浮点数：hincrbyfloat key field increment

list#

列表 list 用于区分数据进出的顺序，类似于编程语言中的双端队列，一个 key 对应一个列表，列表中存放的是元素 element，每个元素都是由 string 构成的，受 string 类型特点的约束。通过专门的、仅使用一部分命令可分别实现栈或队列。

 

• 列表中最多可以存储 232 - 1个元素。
• 列表的相关命令较多，因为 Redis 为很多操作都提供了从左侧和右侧获取两种方式，分别以 l 和 r 开头。
• 列表的元素可通过索引获取，索引编号从 0 开始，-1 表示倒数第一个元素。后续命令中，index、start 和 stop 指索引的范围。

基本操作#

• 添加元素到列表中：左侧添加lpush key element [element ...] 和右侧添加 rpush ley element [element ...]，由于列表结构的特殊性，这两条命令不能通过覆盖原始值的方式实现修改的功能。
• 获取列表中指定位置的元素：lindex key index，这条命令没有对应的 rindex 命令，可以理解为此处的 l 是 list 的缩写，而不是 left，下面两条同理。
• 获取列表的长度：llen key
• 获取列表指定范围内的元素：lrange key start stop
• 获取并移除列表中的元素：lpop key 和 rpop key

拓展操作#

• 从列表左侧开始，删除指定的元素，删除一定数量后停止：lrem key count element 。假如列表 mylist 中有几个元素如下：a b c a b c a b c，执行命令 lrem mylist 2 b 后，队列中剩下的元素是 a c a c a b c。

set#

集合 set 与哈希结构类似，一个 key 对应一个集合，集合中存放的是成员 member，成员都是由 string 组成的，受 string 类型特点的约束。其底层实现方式就是在哈希的字段名上存放数据、而所有的字段值都是 nil。

 

集合结构有以下几个特点：

• 仍保有 set 集合的普遍特点，例如不能存放重复值，高效地查询等。
• 每个集合可以存储 232 - 1个值对。

基本操作#

• 添加成员：sdd key member [member ...]，当指定成员存在时，既不必更新也不会报错。
• 获取全部成员：smembers key
• 删除数据：srem key member [member ...]

拓展操作#

独有操作#

• 获取集合成员总数：scard key
• 判断集合中是否包含指定成员：sismember key member，返回 1 表示存在、返回 0 表示不存在。

随机获取#

• 随机获取集合中指定数量的成员：srandmember key [count]
• 随机获取集合中指定数量的成员并移出集合：spop key [count]

集合运算#

• 求交集并返回结果：sinter key [key ...]
• 求并集并返回结果：sunion key [key ...]
• 求差集并返回结果：sdiff key [key ...]
• 求交集并保存结果到目标集合：sinterstore destination key [key ...]，destination 是目标集合的 key。
• 求并集并保存结果到目标集合：sunionstore destination key [key ...]
• 求差集并保存结果到目标集合：sdiffstore destination key [key ...]
• 将原集合中某个数据转移到目标集合中：smove source destination member

sorted_set#

有序集合 sorted_set （也缩写为 zset）是在 set 的基础上，又增加了用于排序的分数 score。

 

基础操作#

• 添加/修改成员和对应的分数：zadd key score member [score member ...]，当 member 已存在时，这条指令可以用于更新分数。
• 获取集合的成员总数：zcard key
• 获取集合中指定成员对应的分数：score key member
• 删除集合中指定的成员：zrem key member [member ...]

根据索引操作#

• 获取指定索引范围内的成员，按分数升序排列：zrange key start stop [WITHSORES]，如果入参有 withscores 返回结果也会带上成员对应的分数。
• 获取指定索引范围内的成员，按分数降序排列：zrevrange key start stop [WITHSORES]
• 按索引删除数据：zremrangebyrank key start stop

根据分数操作#

• 获取指定分数范围内的成员，按分数升序排列：zrangebyscore key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]。操作分数时，默认是闭区间，可加上符号 ( 表示开区间。[LIMIT offset count] 是偏移量和计数的限制。
• 获取指定分数范围内的成员，按分数降序排列：zrevrangebyscore key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]
• 按分数删除数据：zremrangebyscore key min max
• 计算某个分数范围内成员总数：zcount key min max
• 返回集合中指定成员按分数升序排列后的排名：zrank key member
• 返回集合中指定成员按分数降序排列后的排名：zrevrank key member

拓展操作#

数字的自增自减#

• 将集合中指定成员的数据自增：zincrby key increment member

集合运算#

• 交集：zinterstore destination numkeys key [key ...]
• 并集：zunionstore destination numkeys key [key ...]

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