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Redis学习之数据类型及基本操作

2024-12-20 来源：花图问答

Redis学习之数据类型及基本操作

前言

在前面一个小节中，我们学习了Redis的安装、客户端的使用等，在这一小节中，将学习Redis的五种数据结构及对应的操作。

在前面我们提到了，Redis是基于键值对的，也就是说，所有的数据类型都必须有一个键与其对应，而这里五种数据结构，指的是对应的值的类型，这一点需要注意一下。

基本操作

Redis中有非常多的命令，有一些命令是用于操作特定数据结构的，而有一些命令则是通用的，我们先来学习一些通用的命令

获取符合规则的键名列表

操作命令：keys PATTERN

PATTERN支持通配符的形式

  • ?匹配一个字符
  • *匹配任意多个字符
  • []匹配括号中间的任意字符
  • \x匹配字符x，其中x需要进行转移

注意事项：由于keys命令会遍历Redis中所有键，当数量比较大的时候，会影响性能，所以，不建议在生成环境中使用

判断一个键是否存在

操作命令：exists KEY，如果存在则返回1，否则返回0

删除键

操作命令：del KEY，返回删除的键的个数

获取键值的类型

操作命令：type KEY，返回类型：string、hash、list、set、zset

字符串类型

字符串类型是Redis中最基本的数据类型，能存储任意形式的字符串，包括二进制数据，可以用于存储用户的邮箱，JSON化的数据，甚至是一张图片，一个字符串类型键允许存储的数据的最大容量是512MB

基本命令

赋值与取值

命令：set KEY VALUE、get KEY

127.0.0.1:6379> set name xavier
OK
127.0.0.1:6379> get name
"xavier"

递增数字

命令：incr KEY

注意

  • 该命令只能用于值是数字类型的，如果是字符串等，会报错(很合理嘛)
  • incr命令在内的所有Redis命令都是原子操作，所以不用担心会出现竞态条件
127.0.0.1:6379> set age 22
OK
127.0.0.1:6379> incr age
(integer) 23
127.0.0.1:6379> get age
"23"
127.0.0.1:6379> incr age
(integer) 24

增加指定的整数

命令：incr KEY INCREMENT，INCRMENT指定要增加的数值

127.0.0.1:6379> incrby year 2018
(integer) 2018
127.0.0.1:6379> get year
"2018"

减少指定的整数

命令：decr KEY，减一

命令：decrby KEY DECREMENT，减少DECREMENT

127.0.0.1:6379> get year
"2018"
127.0.0.1:6379> decr year
(integer) 2017
127.0.0.1:6379> decrby year 10
(integer) 2007

增加指定浮点数

命令：incrbyfloat KEY INCREMENT

27.0.0.1:6379> incrbyfloat num 3.2
"3.2"
127.0.0.1:6379> get num
"3.2"

向尾部追加值

命令：append KEY VALUE

127.0.0.1:6379> append year years
(integer) 9
127.0.0.1:6379> get year
"2018years"

获取字符串长度

命令：strlen KEY

127.0.0.1:6379> get year
"2018years"
127.0.0.1:6379> strlen year
(integer) 9

同时设置/获取多个键值

命令：mget KEY [KEY1 KEY2 ...]

命令：mset KEY VALUE [KEY1 VALUE1 KEY2 VALUE2 ...]

127.0.0.1:6379> mset name xavier age 23 school szu
OK
127.0.0.1:6379> mget name age school
1) "xavier"
2) "23"
3) "szu"

散列类型

散列类型，也就是hash，是一种键值对，存储了字段和字段值的映射，但是字段值只能放字符串类型，不能存放其他类型，也就是hash类型不支持嵌套

举Java中的Map作为例子，此时的名字就是Map结构的名字，而对应的字段就是Map中的key，对应的字段值就是Map中的value

基本操作

赋值与取值

命令：hset KEY FILED VALUE

命令：hget KEY FILED

127.0.0.1:6379> hset stu name xavier
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hget stu name
"xavier"

命令：hmset KEY FIELD VALUE [FIELD1 VALUE1 FIELD2 VALUE2 ...]

命令：hmget KEY FIELD [FIELD1 FIELD2 ...]

127.0.0.1:6379> hmset stu name xavier age 23 school szu
OK
127.0.0.1:6379> hmget stu name age school
1) "xavier"
2) "23"
3) "szu"

命令：hgetall KEY，获取hash结构的所有字段及其值

127.0.0.1:6379> hgetall stu
1) "name"
2) "xavier"
3) "age"
4) "23"
5) "school"
6) "szu"

注意跟mset命令的区别，mset的是设置多个键，hmset设置的一个键的多个字段

判断字段是否存在

命令：hexists KEY FIELD

127.0.0.1:6379> hexists stu hello
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hexists stu name
(integer) 1

字段不存在时赋值

命令：hsetnx KEY FIElD VALUE

127.0.0.1:6379> hsetnx stu name xavier
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hsetnx stu country china
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall stu
1) "name"
2) "xavier"
3) "age"
4) "23"
5) "school"
6) "szu"
7) "country"
8) "china"

增加数字

命令：hincryby KEY FIElD INCREMENT，注意，字段不存在时会新增并且赋值

127.0.0.1:6379> hincrby stu age 1
(integer) 24

删除字段

命令：hdel KEY FIELD [FIELD1 FIELD2]

127.0.0.1:6379> hdel stu work_year
(integer) 1

只获取字段名或字段值

命令：hkeys KEY

命令：hvals KEY

127.0.0.1:6379> hkeys stu
1) "name"
2) "age"
3) "school"
4) "country"
127.0.0.1:6379> hvals stu
1) "xavier"
2) "24"
3) "szu"
4) "china"

获取字段数量

命令：hlen KEY

127.0.0.1:6379> hlen stu
(integer) 4

列表类型

列表类型，list，可以存储一个有序的字符串列表，Redis中使用的列表是双向链表，可以从链表两端操作数据

基本操作

向列表两端增加数据

命令：lpush KEY VALUE [VALUE1 VALUE2 ...]

命令：rpush KEY VALUE [VALUE1 VALUE2 ...]

127.0.0.1:6379> lpush page 1 2 3 5
(integer) 4
127.0.0.1:6379> rpush page 9 8 7
(integer) 7

# 此时列表内容为 5 3 2 1 9 8 7

从列表两端弹出元素

命令：lpop KEY

命令：rpop KEY

127.0.0.1:6379> lpop page
"5"
127.0.0.1:6379> rpop page
"7"
# 此时列表内容为 3 2 1 9 8

获取列表中元素的个数

命令：llen KEY

127.0.0.1:6379> llen page
(integer) 5

获取列表片段

命令：lrange KEY START END

注意

  • START、END表示的是起始位置到结束位置(从0开始计数，包含两端)
  • 如果START大于END，则返回空列表
  • 负数表示从右边开始，如 -1表示最后的位置
  • 如果END大于实际的位置，只返回到最右边的位置(不会超出)
127.0.0.1:6379> lrange page 0 2
1) "3"
2) "2"
3) "1"

127.0.0.1:6379> lrange page 0 -1
1) "3"
2) "2"
3) "1"
4) "9"
5) "8"

127.0.0.1:6379> lrange page 100 1
(empty list or set)

127.0.0.1:6379> lrange page 0 100
1) "3"
2) "2"
3) "1"
4) "9"
5) "8"

删除列表中指定的值

命令：lrem KEY COUNT VALUE，删除列表中前COUNT个值为VALUE的元素，返回实际删除的个数

注意

  • 如果COUNT > 0 时，会从列表左边开始删除前COUNT个值为VALUE的元素
  • 如果COUNT < 0 时，从列表右边开始删除前COUNT个值为VALUE的元素
  • 如果COUNT = 0 时，会删除所有值为VALUE的元素
127.0.0.1:6379> lrange numbers 0 -1
1) "2"
2) "0"
3) "1"
4) "2"
5) "2"
6) "3"
7) "2"

127.0.0.1:6379> lrem numbers -1 2
(integer) 1

127.0.0.1:6379> lrange numbers 0 -1
1) "2"
2) "0"
3) "1"
4) "2"
5) "2"
6) "3"

127.0.0.1:6379> lrem numbers 1 2
(integer) 1

127.0.0.1:6379> lrange numbers 0 -1
1) "0"
2) "1"
3) "2"
4) "2"
5) "3"

127.0.0.1:6379> lrem numbers 0 2
(integer) 2

127.0.0.1:6379> lrange numbers 0 -1
1) "0"
2) "1"
3) "3"

获取/设置指定索引的元素值

命令：lindex KEY INDEX

命令：lset KEY INDEX VALUE

127.0.0.1:6379> lindex numbers 0
"0"

127.0.0.1:6379> lset numbers 0 100
OK

127.0.0.1:6379> lrange numbers 0 -1
1) "100"
2) "1"
3) "3"

只保留列表指定片段

命令：ltrim KEY START END

127.0.0.1:6379> ltrim numbers 0 1
OK

127.0.0.1:6379> lrange numbers 0 -1
1) "100"
2) "1"

向列表中插入元素

命令：linsert KEY BEFORE|AFTER VAL VALUE，在列表中VAL的前/后插入值为VALUE的元素

127.0.0.1:6379> linsert numbers before 100 200
(integer) 3

127.0.0.1:6379> lrange numbers 0 -1
1) "200"
2) "100"
3) "1"

127.0.0.1:6379> linsert numbers after 100 300
(integer) 4

127.0.0.1:6379> lrange numbers 0 -1
1) "200"
2) "100"
3) "300"
4) "1"

将元素从一个列表转到另一个列表

命令：rpoplpush SOURCE DEST，执行一次，传输一个元素，不是整个列表

127.0.0.1:6379> rpoplpush numbers list_
"1"

127.0.0.1:6379> lrange list_ 0 -1
1) "1"

127.0.0.1:6379> rpoplpush numbers list_
"300"

127.0.0.1:6379> rpoplpush numbers list_
"100"

127.0.0.1:6379> rpoplpush numbers list_
"200"

集合类型

集合中的元素是无序的，并且不存在重复元素，Redis中使用值为空的hash table实现的

基本操作

增加/删除元素

命令：sadd KEY VALUE [VALUE1 VALUE2 ...]

命令：srem KEY VALUE [VALUE1 VALUE2 ...]

127.0.0.1:6379> sadd letters a b c a b c
(integer) 3 # 实际上值增加了三个元素，不是六个

127.0.0.1:6379> srem letters a b d
(integer) 2 # d不存在，也就不存在所谓的删除了

获取集合中的所有元素

命令：smembers KEY

127.0.0.1:6379> smembers letters
1) "c"

判断元素是否在集合中

命令：sismember KEY VALUE，1表示存在，0表示不存在

127.0.0.1:6379> sismember letters c
(integer) 1

127.0.0.1:6379> sismember letters e
(integer) 0

集合间运算

命令：sdiff KEY [KEY1 KEY2 ...]，差集，从KEY集合中去掉其他

命令：sinter KEY [KEY1 KEY2 ...]，交集，KEY集合与其他集合的交集

命令：sunion KEY [KEY1 KEY2 ...]，并集，KEY集合与其他集合的并集

127.0.0.1:6379> sadd setA 1 2 3
(integer) 3

127.0.0.1:6379> sadd setB 2 3 4
(integer) 3

127.0.0.1:6379> sdiff setA setB
1) "1"

127.0.0.1:6379> sdiff setB setA
1) "4"

127.0.0.1:6379> sinter setA setB
1) "2"
2) "3"

127.0.0.1:6379> sunion setA setB
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "4"

获取集合中元素的个数

命令：scard KEY

127.0.0.1:6379> scard setA
(integer) 3

进行集合运算并将结果存储

命令：sdiffstore DEST KEY1 [KEY2 ...]

命令：sinterstore DEST KEY1 [KEY2 ...]

命令：sunionstore DEST KEY1 [KEY2 ...]

从集合中弹出一个元素

命令：spop KEY，随机弹出

127.0.0.1:6379> spop setA
"2"

有序集合

与集合类似，但是具有排序的能力，在集合的基础上，为每个元素关联一个分数，然后根据分数进行排序

基本操作

增加元素

命令：zadd KEY SCORE VALUE [SCORE1 VALUE1 SCORE2 VALUE2 ...],如果元素存在，则用新的分数替换原来的分数，分数可以是整数，也可以是双精度浮点数(+inf表示正无穷、-inf表示负无穷)

127.0.0.1:6379> zadd scoreboard 89 tom 67 peter 100 david
(integer) 3

127.0.0.1:6379> zadd scoreboard 76 peter
(integer) 0

获取元素分数

命令：zscore KEY VALUE

127.0.0.1:6379> zscore scoreboard peter
"76"

获取排名在某个范围的元素列表

命令：zrange KEY START STOP [WITHSCORES]，START、END指的是索引，不是分数值，WITHSCORES表示将分数也显示出来，如果分数相同，则字段按照字典序排序，下同，分数从小到大

命令：zrevrange KEY START STOP [WITHSCORES]，逆序

127.0.0.1:6379> zrange scoreboard 0 1 WITHSCORES
1) "peter"
2) "76"
3) "tom"
4) "89"

127.0.0.1:6379> zrevrange scoreboard 0 1 WITHSCORES
1) "david"
2) "100"
3) "tom"
4) "89"

127.0.0.1:6379> zrevrange scoreboard 0 1
1) "david"
2) "tom"

获得指定分数范围的元素

命令：zrangebyscore KEY MIN MAX [WITHSCORE] [LIMIT OFFSET COUNT]，默认包含端点，如果不希望包含端点，在分数前面加上(，如(80，OFFSET、COUNT用法同SQL，用于指定偏移位置以及元素个数

命令：zrevrangebyscore，原理同上，注意，MIN和MAX的位置也是相反的

127.0.0.1:6379> zrangebyscore scoreboard 80 100 WITHSCORES
1) "tom"
2) "89"
3) "david"
4) "100"

127.0.0.1:6379> zrangebyscore scoreboard 80 (100 WITHSCORES
1) "tom"
2) "89

增加某个元素的分数

命令：zincrby KEY INCREMENT VALUE

127.0.0.1:6379> zincrby scoreboard 3 peter
"79"

获取集合中元素个数

命令：zcard KEY

获取指定分数范围内元素的个数

命令：zcount KEY MIN MAX

127.0.0.1:6379> zcount scoreboard 80 100
(integer) 2

删除一个或者多个元素

命令：zrem KEY MEMBER [MEMBER1 MEMBER2 ...]，返回成功删除元素个数

127.0.0.1:6379> zrange scoreboard 0 -1
1) "peter"
2) "tom"
3) "david"

127.0.0.1:6379> zrem scoreboard tom
(integer) 1

127.0.0.1:6379> zrange scoreboard 0 -1
1) "peter"
2) "david"

按照排名范围删除元素

命令：zremrangebyrank KEY START END

127.0.0.1:6379> zrange scoreboard 0 -1
1) "peter"
2) "david"

127.0.0.1:6379> zremrangebyrank scoreboard 0 1
(integer) 2

127.0.0.1:6379> zrange scoreboard 0 -1
(empty list or set)

按照分数范围删除元素

命令：zremrangebyscore KEY MIN MAX

获取元素排名

命令：zrank KEY MEMBER，排名从0开始，默认是根据分数从小到大

127.0.0.1:6379> zadd scoreboard 1 a 2 b 3 c
(integer) 3

127.0.0.1:6379> zrange scoreboard 0 -1
1) "a"
2) "b"
3) "c"

127.0.0.1:6379> zrank scoreboard a
(integer) 0

127.0.0.1:6379> zrank scoreboard b
(integer) 1

计算有序集合的交集

命令：zinterstore DEST NUM_KEYS KEY [KEY ...] [weight WEIGHT [WEIGHT ...] [aggregate SUM|MIN|MAX]]

注意，DEST中元素分数是由aggrate参数决定的

  • SUM，也是默认值时，DEST中元素的分数是每个参与运算的集合中该元素的分数和
  • MIN，表示采用最小值
  • MAX，表示采用最大值

可以通过weight参数设置每个集合的权重，每个集合在参与计算时元素的分数乘上该权重

127.0.0.1:6379> zadd sortedSet1 1 a 2 b
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zadd sortedSet2 10 a 20 b
(integer) 2

127.0.0.1:6379> zinterstore sortedSetsResult 2 sortedSet1 sortedSet2
(integer) 2

127.0.0.1:6379> zrange sortedSetsResult 0 -1 withscores
1) "a"
2) "11"
3) "b"
4) "22"

# min/max基本同上，不演示

127.0.0.1:6379> zinterstore sortedSetsResult 2 sortedSet1 sortedSet2 weights 20 2
(integer) 2

127.0.0.1:6379> zrange sortedSetsResult 0 -1 withscores
1) "a"
2) "40"
3) "b"
4) "80"

zunionstore命令的用法与zinterstore类似

总结

本小节主要学习了Redis的五种数据类型，string、hash、list、set、zset，在Redis中，每个不同的数据类型有不同的用法，适用于不同的场景，在使用的时候需要灵活使用，选择最合适的数据结构
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