前言

在正式介紹5種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之前，了解一下Redis的一些全局命令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)部編碼等。

全局命令

• 查看所有鍵
  keys * —o(n)
• 鍵總數(shù)
  dbsize —o(1)
• 檢查鍵是否存在
  exists key—o(1)如果鍵存在則返回1，不存在則返回0
• 刪除鍵
  del key [key ...]—o(1)通用所有的數(shù)據(jù)結(jié)果
• 鍵過(guò)期
  expire key seconds 設(shè)置過(guò)期時(shí)間
  ttl key 剩余過(guò)期時(shí)間，它有3種返回值：(1)大于等于0的整數(shù)：鍵剩余的過(guò)期時(shí)間。(2)-1：鍵沒設(shè)置過(guò)期時(shí)間。(3)-2：鍵不存在
• 鍵的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型
  type key

5種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

字符串

字符串類型是Redis最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，字符串類型的值實(shí)際可以是字符串（簡(jiǎn)單的字符串、復(fù)雜的字符串（例如JSON、XML）、數(shù)字（整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)），甚至是二進(jìn)制（圖片、音頻、視頻），但是值最大不能超過(guò)512MB。

字符串?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu).png

set hello world
OK

set命令有幾個(gè)選項(xiàng)：
·ex seconds：為鍵設(shè)置秒級(jí)過(guò)期時(shí)間。
·px milliseconds：為鍵設(shè)置毫秒級(jí)過(guò)期時(shí)間。
·nx：鍵必須不存在，才可以設(shè)置成功，用于添加。
·xx：與nx相反，鍵必須存在，才可以設(shè)置成功，用于更新。
除了set選項(xiàng)， Redis還提供了setex和setnx兩個(gè)命令：

setex key seconds value
setnx key value

（2）獲取值
get key

127.0.0.1:6379> get hello
"world"

（3）批量設(shè)置/獲取值
mset/mget key value [key value ...]
（4）計(jì)算相關(guān)
incr key （自增）、decr（自減）、 incrby（自增指定數(shù)字）、decrby（自減指定數(shù)字）、 incrbyfloat（自增浮點(diǎn)數(shù)）
（5）不常用命令
append key value（追加）、strlen key（字符長(zhǎng)度）、getset key value（設(shè)置并返回原值）、setrange key offeset value（設(shè)置指定位置的字符）等

字符串類型命令時(shí)間復(fù)雜度.png

• 內(nèi)部編碼
  （1）int： 8個(gè)字節(jié)的長(zhǎng)整型。
  （2）embstr：小于等于39個(gè)字節(jié)的字符串。
  （3）raw：大于39個(gè)字節(jié)的字符串
• 典型使用場(chǎng)景
  （1）緩存功能
  （2）計(jì)數(shù)
  （3）共享Session
  （4）限速等

哈希

字符串和哈希類型對(duì)比.png

• 命令
  （1）設(shè)置/獲取值
  hset/hget key field value
  （2）刪除field
  hdel key field [field ...]
  （3）批量設(shè)置或獲取field-value
  hmget key field [field ...]/hmset key field value [field value ...]
  （4）判斷field是否存在
  hexists key
  （5）獲取所有field/獲取所有value
  hkeys/ hvals key
  （6）其他等
  hgetall key（獲取所有的field-value）、hincrby key field，hincrbyfloat key field（像incrby和incrbyfloat命令一樣，但是它們的作用域是filed）、hstrlen key field（計(jì)算長(zhǎng)度）等
  哈希類型命令的時(shí)間復(fù)雜度.png
• 內(nèi)部編碼
  （1）ziplist（壓縮列表）：當(dāng)哈希類型元素個(gè)數(shù)小于hash-max-ziplist-entries配置（默認(rèn)512個(gè)）、同時(shí)所有值都小于hash-max-ziplist-value配置（默認(rèn)64字節(jié)時(shí)， Redis會(huì)使用ziplist作為哈希的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)， ziplist使用更加緊湊的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多個(gè)元素的連續(xù)存儲(chǔ)，所以在節(jié)省內(nèi)存方面比hashtable更加優(yōu)秀。
  （2）hashtable（哈希表）：當(dāng)哈希類型無(wú)法滿足ziplist的條件時(shí)， Redis會(huì)使用hashtable作為哈希的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榇藭r(shí)ziplist的讀寫效率會(huì)下降，而hashtable的讀寫時(shí)間復(fù)雜度為O（1）
• 使用場(chǎng)景
  （1）緩存對(duì)象信息，省去string序列化消耗
  （2）哈希類型是稀疏的

列表

列表（ list）類型是用來(lái)存儲(chǔ)多個(gè)有序且重復(fù)的字符串。

• 命令
  （1）添加操作
  rpush key value [value ...]（右邊添加）、lpush key value [value ...]（左邊添加）、linsert key before|after pivot value（向某個(gè)元素前或者后插入元素）
  （2）查詢
  lrange key start end（指定范圍內(nèi)的元素列表）、lindex key index（列表指定索引下標(biāo)的元素）、llen key（列表長(zhǎng)度）
  （3）刪除
  lpop key（左邊刪除）、rpop key（右邊刪除）、lrem key count value（刪除指定元素）
  （4）修改
  lset key index newValue
  
  列表命令時(shí)間復(fù)雜度.png
• 內(nèi)部編碼
  （1）ziplist（壓縮列表）：當(dāng)列表的元素個(gè)數(shù)小于list-max-ziplist-entries配置（默認(rèn)512個(gè)），同時(shí)列表中每個(gè)元素的值都小于list-max-ziplist-value配置時(shí)（默認(rèn)64字節(jié)）， Redis會(huì)選用ziplist來(lái)作為列表的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)來(lái)減少內(nèi)存的使用。
  （2）linkedlist（鏈表）：當(dāng)列表類型無(wú)法滿足ziplist的條件時(shí)， Redis會(huì)使用linkedlist作為列表的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。
• 使用場(chǎng)景
  （1）消息隊(duì)列
  （2）文章列表

集合

集合類型.png

• 命令
  （1）集合內(nèi)操作
  sadd key element [element ...]（添加元素）、srem key element [element ...]（刪除元素）、scard key（計(jì)算個(gè)數(shù)）、sismember key element（判斷是否在集合中）、srandmember key [count]（隨即取指定元素）、spop key（隨即彈出元素）、smembers key（獲取所有元素）
  （2）集合間操作
  sinter key [key ...]（交集）、suinon key [key ...]（并集）、sdiff key [key ...]（差集）
  
  集合常用命令時(shí)間復(fù)雜度.png
• 內(nèi)部編碼
  （1）intset（整數(shù)集合）：當(dāng)集合中的元素都是整數(shù)且元素個(gè)數(shù)小于set-maxintset-entries配置（默認(rèn)512個(gè)）時(shí)， Redis會(huì)選用intset來(lái)作為集合的內(nèi)部實(shí)
  現(xiàn)，從而減少內(nèi)存的使用。
  （2）hashtable（哈希表）：當(dāng)集合類型無(wú)法滿足intset的條件時(shí)， Redis會(huì)使用hashtable作為集合的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。
• 使用場(chǎng)景
  （1）打標(biāo)簽。
  （2）計(jì)算共同愛好用戶等。

有序集合

有序集合相對(duì)于哈希、列表、集合來(lái)說(shuō)會(huì)有一點(diǎn)點(diǎn)陌生，但既然叫有序集合，那么它和集合必然有著聯(lián)系，它保留了集合不能有重復(fù)成員的特性，但不同的是，有序集合中的元素可以排序。但是它和列表使用索引下標(biāo)作為排序依據(jù)不同的是，它給每個(gè)元素設(shè)置一個(gè)分?jǐn)?shù)（ score）作為排序的依據(jù)。

有序集合.png

• 命令
  （1）集合內(nèi)操作
  zadd key score member [score member...]（添加元素）、zscore key member（計(jì)算某個(gè)成員的分?jǐn)?shù)）、zcard key（計(jì)算個(gè)數(shù)）、zrank/zrevrank key member（排名）等
  （2）集合間操作
  zinterstore destination numkeys key [key ...] [weights weight [weight ...]] [aggregate sum|min|max]（交集）、zunionstore destination numkeys key [key ...] [weights weight [weight ...]] [aggregate sum|min|max]（并集）

這個(gè)命令參數(shù)較多，下面分別進(jìn)行說(shuō)明：
（1）destination：交集計(jì)算結(jié)果保存到這個(gè)鍵。
（2）numkeys：需要做交集計(jì)算鍵的個(gè)數(shù)。
（3）key[key...]：需要做交集計(jì)算的鍵。
（4）weights weight[weight...]：每個(gè)鍵的權(quán)重，在做交集計(jì)算時(shí)，每個(gè)鍵中的每個(gè)member會(huì)將自己分?jǐn)?shù)乘以這個(gè)權(quán)重，每個(gè)鍵的權(quán)重默認(rèn)是1。
（5）aggregate sum|min|max：計(jì)算成員交集后，分值可以按照sum（和）、min（最小值）、 max（最大值）做匯總，默認(rèn)值是sum。
eg:
127.0.0.1:6379> zinterstore user:ranking:1_inter_2 2 user:ranking:1
user:ranking:2
(integer) 3

有序集合命令的時(shí)間復(fù)雜度.png

• 內(nèi)部編碼
  （1）ziplist（壓縮列表）：當(dāng)有序集合的元素個(gè)數(shù)小于zset-max-ziplistentries配置（默認(rèn)128個(gè)），同時(shí)每個(gè)元素的值都小于zset-max-ziplist-value配置（默認(rèn)64字節(jié)）時(shí)， Redis會(huì)用ziplist來(lái)作為有序集合的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，ziplist可以有效減少內(nèi)存的使用。
  （2）skiplist（跳躍表）：當(dāng)ziplist條件不滿足時(shí)，有序集合會(huì)使用skiplist作為內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榇藭r(shí)ziplist的讀寫效率會(huì)下降。
• 使用場(chǎng)景
  （1）添加用戶贊數(shù)。
  （2）取消用戶贊。
  （3）展示獲取贊數(shù)最多的十個(gè)用戶。
  （4）展示用戶信息以及用戶分?jǐn)?shù)。
  
  列表、集合和有序集合三者的異同點(diǎn).png

注意事項(xiàng)：命令遍歷所有的鍵，分別是keys和scan