Redis篇一之基础数据结构

Posted 2023-01-26

文章目录

• ​​Redis的数据结构​​

• ​​String类型****​​
• ​​Hash类型​​
• ​​List类型​​
• ​​Set类型​​
• ​​SortedSet类型​​
• ​​BitMap类型​​
• ​​HyperLogLog​​

• ​​总结​​

Redis诞生于2009年全称是Remote Dictionary Server，远程词典服务器，是一个基于内存的键值型NoSQL数据库。具有基于键值型、单线程、低延迟、支持数据持久化、支持主从集群、分片集群和多语言客户端等特征。

Redis的数据结构

Redis的key一般是String类型，不过value的类型具有多样化，基础类型有String、Hash、List、Set、SortedSet, 特殊类型有GEO、BitMap和HyperLog

String类型****

常见命令：

命令	作用
SET	添加或者修改已经存在的一个String类型的键值对
GET	根据key获取String类型的value
MSET	批量添加多个String类型的键值对
MGET	根据多个key获取多个String类型的value
INCR	让一个整型的key自增1
INCRBY	让一个整型的key自增并指定步长
INCRBYFLOAT	让一个浮点类型的数字自增并指定步长
SETNX	添加一个String类型的键值对，前提是这个key不存在，否则不执行
SETEX	添加一个String类型的键值对，并且指定有效期

Hash类型

Hash类型类似Java的HashMap结构，可以将对象的每个字段独立存储，可以对某个字段进行单独操作。

常见命令：

命令	作用
HSET key field value	添加或者修改hash类型key的field的值
HGET key field	获取一个hash类型key的field的值
HMSET	批量获取多个hash类型key的field的值
HMGET	批量获取多个hash类型key的field的值
HGETALL	获取一个hash类型的key中的所有field和value
HKEYS	获取一个hash类型的key中的所有的field
HVALS	获取一个hash类型的key中的所有的value
HINCRBY	让一个hash类型key的字段值自增并指定步长
HSETNX	添加一个hash类型的key的field值，前提是这个field不存在，否则不执行

List类型

List类型类似java的LinkedList，可以看成一个双向链表结构，既支持正向检索也支持反向检索。

常见命令

命令	作用
LPUSH key element	向列表左侧插入一个或多个元素
LPOP key	移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回nil
RPUSH key element	向列表右侧插入一个或多个元素
RPOP key	移除并返回列表右侧的第一个元素
LRANGE key start end	返回一段角标范围内的所有元素
BLPOP 和BRPOP：	在没有元素时等待指定时间，而不是直接返回nil

List可以用来模拟栈，只要入口和出口在同一边即可以。还可以用来模拟队列和阻塞队列。

Set类型

类似Java中的HashSet类似，具有无序、元素不可重复、查找快、支持交集、并集、差集等功能。

命令	作用
SADD key member	向set中添加一个或多个元素
SREM key member	移除set中的指定元素
SCARD key	返回set中元素的个数
SISMEMBER key member	判断一个元素是否存在于set中
SMEMBERS	获取set中的所有元素
sinter KEY1 KEY2	求key1与key2的交集
SDIFF key1 key2	求key1与key2的差集
SUNION key1 key2	求key1和key2的并集

SortedSet类型

是一个可排序的List集合，与Java的TreeSet类型类似，底层每一个元素都带有一个score属性，可以基于score属性对元素进行排序，底层的实现是一个跳表（SkipList)加hash表，具有可排序、元素不重复、查询速度快。

常见的命令有：

命令	作用
ZADD key score member	添加一个或多个元素到sorted set ，如果已经存在则更新其score值
ZREM key member	删除sorted set中的一个指定元素
ZSCORE key member	获取sorted set中的指定元素的score值
ZRANK key member	获取sorted set 中的指定元素的排名
ZCOUNT key min max	统计score值在给定范围内的所有元素的个数
ZINCRBY key increment member	让sorted set中的指定元素自增，步长为指定的increment值
ZRANGE key min max	按照score排序后，获取指定排名范围内的元素
ZRANGEBYSCORE key min max	按照score排序后，获取指定score范围内的元素
lZDIFF、ZINTER、ZUNION	求差集、交集、并集

注意：所有的排名默认都是升序，如果要降序则在命令的Z后面添加REV即可

BitMap类型

Redis使用String类型来实现BitMap，最大上限是512M

常见命令有：

命令	作用
SETBIT	向指定位置存入一个0或1
GETBIT	向指定位置（offset)的bit值
BITCOUNT	统计BItMap为1的bit位的数量
BITFIELD	操作（查询、修改、自增）BitMap中bit数组的指定位置（offset)的值
BITFIELD_RO	获取BitMap中bit数组，并以十进制形式返回
BITOP	将多个BitMap的结果做位运算（与、或、异或）
BITPOS	查找bit数组中指定范围内第一个0或1出现的位置

很适合用到签到功能的实现

HyperLogLog

Hyperloglog(HLL)是从Loglog算法派生的概率算法，用于确定非常大的集合的基数，而不需要存储其所有值。

Redis中的HLL是基于string结构实现的，单个HLL的内存永远小于16kb，内存占用低的令人发指！作为代价，其测量结果是概率性的，有小于0.81％的误差。不过对于UV统计来说，这完全可以忽略。

一般用来统计UV和PV，常见的命令有

PFADD key element：将指定元素添加到指定key的HLL中

PFCOUNT key: 统计这个key中的HLL数量

PFMERGE destkey sourcekey : 将多个sourcekey的元素都合并到destkey中。

总结

上面主要是列举了Redis的常见数据结构，除上述外还有一些高级用法，比如Stream流，PubSub的发布订阅消息队列和事务等，可以到​​Redis官网​​查看。