Redis数据库系列Redis数据类型

Posted 2021-05-16 一宿君

第二章、Redis数据类型

Redis 通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是
字符串(String)、
哈希(Hash)、
列表(list)、
集合(sets)、
有序集合(sorted sets)
等五中常用类型。

2.1、Redis数据存储格式

• redis自身是一个Map结构，其中所有的数据都是采用key:value的形式存储
• 数据类型指的是存储的数据的类型，也就是value部分的类型，key部分永远都是字符串
  

2.2、String类型及基本操作

• 存储的数据：单个数据，最简单的数据存储类型，也是最常用的数据存储类型

• 存储数据的格式：一个存储空间保存一个数据

• 存储内容：通常使用字符串，如果字符串以整数的形式展示，可以作为数字操作使用
  

• 基本操作

  #添加/修改数据
  set key value
  #获取数据
  get key
  #删除数据
  del key
  

  

  #添加/修改多个数据
  mset key1 value1 key2 value2 ……
  #获取多个数据
  mget key1 key2 key3 ……
  #获取指定数据字符个数(字符串长度)
  strlen key
  #追加信息到原始信息后部(如果原始信息存在就追加在其后，不存在就创建)
  append key value
  

  

• String 类型数据的扩展操作

• 设置数值数据增加指定范围的值

  #默认增长值为1
  incr key
  #自定义增长值
  incrby key increment
  #自定义增长值为浮点数
  incrbyfloat key increment
  

  

• 设置数值数据减少指定范围的值

  #默认减少值为1
  decr key
  #自定义减少值
  decrby key increment
  

  

小贴士：
自定义增减值时，数值必须是整数才可以使用incr、incrby、decr、decrby进行加减

2.2.1、String作为数值操作

• string在redis内部存储默认就是一个字符串，当遇到增减类操作incr，decr时会转成数值型进行计算。
• redis所有的操作都是原子性的，采用单线程处理所有业务，命令是一个一个执行的，因此无需考虑并发带来的数据影响。
• 注意：按数值进行操作的数据，如果原始数据不能转成数值，或超越了redis 数值上限范围，将报错。9223372036854775807（java中long型数据最大值，Long.MAX_VALUE）

小贴士：
redis用于控制数据库表主键id，为数据库表主键提供生成策略，保障数据库表的主键唯一性 此方案适用于所有数据库，且支持数据库集群

2.3、hash类型

• 新的存储需求：对一系列存储的数据进行编组，方便管理，典型应用存储对象信息
• 需要的存储结构：一个存储空间保存多个键值对数据
• hash类型：底层使用哈希表结构实现数据存储
• hash存储结构优化
  • 如果field数量较少，存储结构优化为类数组结构
  • 如果field数量较多，存储结构使用HashMap结构

2.3.1、hash类型数据的基本操作

#添加/修改数据
hset key field value
#获取数据
hget key field
#删除数据
hdel key field1 [field2]

#添加/删除多个数据
hmset key field1 value1 field2 value2 ……
#获取多个数据
hmget key field1 field2 ……
#获取键中所有值
hgetall key
#获取哈希表中字段的数量
hlen key
#获取哈希表中是否存在指定的字段
hexists key filed

2.3.2、hash类型数据的扩展操作

#获取哈希表中所有的字段名
hkeys key
#获取哈希表中所有的字段值
hvals key
#设置指定字段的数值数据增加指定范围的值
hincrby key filed increment
hincrbyfloat key field increment#增加浮点数

hash 类型数据操作的注意事项：
1.hash类型下的value只能存储字符串，不允许存储其他数据类型，不存在嵌套现象。如果数据未获取到，对应的值为（nil）
2.每个 hash 可以存储 2 32 - 1 个键值对
3.hash类型十分贴近对象的数据存储形式，并且可以灵活添加删除对象属性。但hash设计初衷不是为了存储大量对象而设计的，切记不可滥用，更不可以将hash作为对象列表使用
4.hgetall 操作可以获取全部属性，如果内部field过多，遍历整体数据效率就很会低，有可能成为数据访问瓶颈

2.4、list类型

• 数据存储需求：存储多个数据，并对数据进入存储空间的顺序进行区分
• 需要的存储结构：一个存储空间保存多个数据，且通过数据可以体现进入顺序
• list类型：保存多个数据，底层使用双向链表存储结构实现
  
  

2.4.1、list类型数据基本操作

#添加/修改数据
#元素从左往右添加
lpush key value1 [value2] ……
#元素从右往左添加
rpush key value1 [value2] ……
#获取数据(start起始索引，stop终止索引)
lrange key start stop
#根据索引获取value值
lindex key index
#获取键的value值个数
llen key
#获取后并移除栈顶数据
lpop key
#获取后并移除栈底数据
rpop key

2.4.2、list类型数据扩展操作

#在规定时间内获取并移除数据
blpop key1 [key2] timeout
brpop key1 [key2] timeout
#从source列表中取出最后一个元素，并插入到另外一个destination列表的头部； 
#如果source列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。
brpoplpush source destination timeout
#移除指定数据
lrem key count value

list 类型数据操作注意事项:
1.list中保存的数据都是string类型的，数据总容量是有限的，最多2 32 - 1 个元素 (4294967295)。
2.list具有索引的概念，但是操作数据时通常以队列的形式进行入队出队操作，或以栈的形式进行入栈出栈操作
3.获取全部数据操作结束索引设置为-1
4.list可以对数据进行分页操作，通常第一页的信息来自于list，第2页及更多的信息通过数据库的形式加载

2.5、set类型

• 新的存储需求：存储大量的数据，在查询方面提供更高的效率
• 需要的存储结构：能够保存大量的数据，高效的内部存储机制，便于查询
• set类型：与hash存储结构完全相同，仅存储键，不存储值（nil），并且值是不允许重复的
  

2.5.1、set类型数据的基本操作

#添加数据
sadd key member1 [member2] ……
#获取全部数据
smembers key
#删除数据
srem key member1 [member2] ……
#获取集合数据总量
scard key
#判断集合中是否包含指定数据
sismember key member

2.5.2、set类型数据的扩展操作

#随机获取集合中指定数量的数据(count代表依次随机获取几个数据)
srandmember key [count]
#随机获取集合中的某个数据并将该数据移除集合
spop key [count]

#求两个集合的交、并、差集
sinter key1 [key2]
sunion key1 [key2]
#此处差集谁在前在后，有很大区别
sdiff key1 [key2] 

#求两个集合的交、并、差集并存储到指定集合中
sinterstore destination key1 [key2]
sunionstrore destination key1 [key2]
sdiffstore destination key1 [key2]
#将指定数据从原始集合中移动到指定集合中
smove source destination member

set 类型数据操作的注意事项：
set 类型不允许数据重复，如果添加的数据在 set 中已经存在，将只保留一份
set 虽然与hash的存储结构相同，但是无法启用hash中存储值的空

2.6、sorted_set 类型

• 新的存储需求：数据排序有利于数据的有效展示，需要提供一种可以根据自身特征进行排序的方式
• 需要的存储结构：新的存储模型，可以保存可排序的数据
• sorted_set类型：在set的存储结构基础上添加可排序字段
  

2.6.1、sorted_set 类型数据的基本操作

#添加数据
zadd key score1 member1 [score2 member2] ……
#获取全部数据
zrange key start stop [withscores]
#反向获取全部数据
zrevrange key start stop [withscores]
#删除数据
zrem key member [member ……]

#按条件获取数据
zrangebyscore key min max [withscores] [limit]
zrevrangebyscore key max min [withscores]

#按条件删除数据
zremrangebyrank key start stop
zremrangebyscore key min max

#获取集合数据总量
zcard key 
zcount key min max
#集合交、并操作
zinterstore destination numkeys key [key ……]
zunionstore destination numkeys key [key ……]

2.6.1、sorted_set 类型数据的扩展操作

#获取对应的索引（排名）
zrank key member
zrevrank key member
#score值获取与修改
zscore key member

#将指定数据的索引，自定以增加数值
zincrby key increment member

sorted_set类型数据的注意事项：
1.score保存的数据存储空间是64位，如果是整数范围是9007199254740992~9007199254740992
2.score保存的数据也可以是一个双精度的double值，基于双精度浮点数的特征，可能会丢失精度，使用时候要慎重
3.sorted_set 底层存储还是基于set结构的，因此数据不能重复，如果重复添加相同的数据，score值将被反复覆盖，保留最后一次修改的结果