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Redis的五种常用数据类型详解
简述
Redis五种基本数据类型
String字符串
常用命令
应用场景
Hash散列表
常用命令
使用场景
List链表
常用命令
应用场景
Set( 集合)
常用命令
应用场景
SortedSet( 有序集合) zset
常用命令介绍
应用场景
面试题常问的数…目录
Redis的五种常用数据类型详解
简述
Redis五种基本数据类型
String字符串
常用命令
应用场景
Hash散列表
常用命令
使用场景
List链表
常用命令
应用场景
Set( 集合)
常用命令
应用场景
SortedSet( 有序集合) zset
常用命令介绍
应用场景
面试题常问的数据类型 简述
Redis 是一个开源BSD许可的内存中的数据结构存储系统它可以用作数据库、缓存和消息中间件。 它支持多种类型的数据结构如 字符串strings散列hashes 列表lists集合sets有序集合sorted sets 与范围查询 bitmaps hyperloglogs 和 地理空间geospatial 索引半径查询 。 Redis 内置了 复制replicationLUA脚本Lua scripting LRU驱动事件LRU eviction事务transactions 和不同级别的 磁盘持久化persistence 并通过 Redis哨兵Sentinel和自动 分区Cluster提供高可用性high availability。
Redis的英文官网
Redis的中文官网
Redis的中文命令手册
本文主要介绍Redis五种常用的数据类型、三种特殊的数据类型的使用、应用场景。
Redis五种基本数据类型 String字符串
Redis 字符串是字节序列。Redis 字符串是二进制安全的这意味着他们有一个已知的长度没有任何特殊字符终止所以你可以存储任何东西512 M为上限主要的还是操作键值对。 String的数据结构是简单的Key-Value模型Value可以是字符串也可以是数字。
常用命令 添加元素SET命令
格式 set key value [expiration EX seconds|PX milliseconds] [NX|XX] ex:秒级过期时间,nx:键不存在时才能设置成功,xx键存在时才能设置成功 (1)普通添加 set key value (2)设置过期时间 setex setex key seconds value 上图中设置一个键为key1值为hello并且30秒后过期。 使用 ttl命令 可以查看该键还有多少时间过期。
(3)不存在设置 setnxset if not exist setnx key value 如果key不存在则创建一个key如果key存在则创建失败并返回0。 上图中执行第一条命令时由于key2不存在所以就创建一个key2执行第二句命令时由于key2前面已经创建了已经存在了所以就创建失败并且返回0。 setnx在分布式锁中经常使用到 获取值 GET命令 127.0.0.1:6379 set name oldou OK 127.0.0.1:6379 get name #获取name中的值 oldou mset/mget命令 同时设置/获取一个或者多个键值对主要就是批量设置和获取键值对。 msetnx key1 value1 key2 value2… 同时设置多个值如果其中有一个存在那么就都创建失败。 要么一起成功要么一起失败这是一个 原子性操作 。 incr命令 让当前键值以 1 的数量递增并返回递增后的值。相当于Java中的自增每次使用改命令都能让变量自增1。 应用场景一般可用于设置浏览量、阅读量 incrby命令 可以指定参数一次增加的数值并返回递增后的值(原来的num是2加10之后变为12) decr命令 可以指定参数一次递减的数值并返回递减后的值每次使用该命令都自减1相当于Java中的自减。 decrby 可以指定参数一次递减的数值并返回递减后的值 append命令 向键值的末尾追加 value。如果键不存在则将该键的值设置为 value。 返回值是追加后字符串的总长度。 strlen命令 获取字符串长度 **getrange命令**截去指定索引的字符串 setrange命令 从指定索引开始替换字符串 以上表示从索引为0开始的元素替换为QQQQQ del命令 根据key删除一个或者多个元素 设置对象 set user:1 {name:zhangsan,age:3} 设置一个user:1对象值为json字符串来保存一个对象。 这是一个巧妙的设计 user:{id}:{field} 如此设置在Redis中是完全OK的。 getset命令 先get然后再set 如果设置的键不存在值则设置值并且返回nil 如果设置的键存在值则返回该值并设置新的值 应用场景 计数器—点赞,视频播放量,每播放一次就1 统计多单位的数量 粉丝数 对象缓存存储
Hash散列表 Redis 的哈希是键值对的集合。
Redis 的哈希值是字符串字段和字符串值之间的映射因此它们被用来表示对象还有用户信息之类的经常变动的信息。
Hash更适合用于对象的存储String更适合字符串存储。 常用命令 1 hset命令 存储一个哈希键值对的集合 格式为hset key field value -----表示的是在key的field下设置一个为“value”的值。 2 hget命令 获取一个哈希键的值 格式为hget key field 3 hmset 存储一个或多个哈希是键值对的集合 格式为hmset key field1 value1 …fieldN keyN 4 hmget 获取多个指定的键的值 格式为hmget key field1 … fieldN (5) hexists 判断哈希表中的字段名是否存在 如果存在返回 1 否则返回 0 格式为hexists key field 6 hdel 删除一个或多个字段 格式为hdel key field 7 hgetall 获取一个哈希是键值对的集合 格式为hgetall key 8 hvals 只返回字段值 格式为hvals key 9 hkeys 只返回字段名 格式为hkeys key 10 hlen 返回 key 的 hash 的元素个数 格式为hlen key 这里是因为user下有两个属性 username和userage 11 hincrby key field value : 指定增量value 12 hsetnx key field value : 如果该键不存在就创建如果该键存在就创建失败。 使用场景
主要用于存储部分变更数据比如存储用户信息等等
List链表 Redis 的链表是简单的字符串列表排序插入顺序。您可以添加元素到 Redis 的列表的头部或尾部 Lpush表示的是向链表的左添加也就是向链表的头添加 Rpush表示的是向链表的右添加也就是向链表的尾添加 常用命令 1 lpush key value 向链表左侧添加—头插法 2 rpush key value 向链表右侧添加–尾插法 3 lpop key 从左边移出一个元素就是从最左边的那个节点剔除掉。 4 rpop key 从右边移出一个元素就是从最右边的那个节点剔除掉。 5 lrange key start end lrange : 命令将返回索引从 start 到 stop 之间的所有元素。Redis 的列表起始索引为 0。 如果是要获取全部的元素 lrange key 0 -1 6 llen key 返回链表中元素的个数 相当于关系型数据库中 select count(*) 7 lindex key indexnumber :lindex 命令用来返回指定索引的元素索引从 0 开始如果是负数表示从右边开始计算的索引最右边元素的索引是-1。如果要将列表类型当做数组来用lindex 命令是必不可少的。 8 lset key indexnumber value 是另一个通过索引操作列表的命令它会将索引为 index的元素赋值为 value原来的值会被覆盖。如果该列表不存在就会报错。所以使用这个命令之前先使用exists判断一下。 9 lrem key count value : 移除key链表中count个元素的value值精确匹配如果链表中可以有多个重复的值这里的count指的是可以删除多个相同key的值。 10 ltrim list startIndex endIndex 通过下标截取指定的长度这个时候list已经改变了只剩下截断的元素。 11 rpoplpush source destination 移除当前的source链表中的最后一个元素并且将该元素移动到destination链表当中。 12 linsert key BEFORE|AFTER pivot value 在key列表的pivot元素的前/后面插入元素value。 小结 实际上list是一个链表before node afterleft right都可以插入值 如果key不存在就创建新的链表 如果key存在就创建新的值 如果移除了所有的值空链表也就代表不存在 在两边插入或者改动值效率最高中间元素相对来说效率会低一点。
应用场景 消息队列利用List的PUSH操作将任务存在List中然后工作线程再用POP操作将任务取出进行执行。Redis还提供了操作List中某一段的api你可以直接查询删除List中某一段的元素。 消息排队消息队列Lpush、Rpop、栈Lpush、Lpop 使用list可以构建队列系统使用sorted set甚至可以构建有优先级的队列系统。
Set( 集合) Redis 的集合是字符串的无序集合。
在Set集合当中是不允许有重复的。
set是通过hash table实现的可以进行添加、删除和查找。对集合我们可以取并集交集差集. 常用命令 1 sadd key value 添加一个 string 元素到,key 对应的 set 集合中 成功返回 1,如果元素已经在集合中返回 0 2 scard key 返回 set 的元素个数如果 set 是空或者 key 不存在返回 0 3 smembers key 返回 key 对应 set 的所有元素结果是无序的 4 sismember key value 判断 value 是否在 set 中存在返回 10 表示不存在或者 key 不存在 5 srem key value 从 key 对应 set 中移除给定元素成功返回 1如果 value 在集合中不存在或者 key 不存在返回 0 6 srandmember key nums : 从key集合中随机抽取nums个元素。 7 spop key 随机删除一些key集合中的元素。 8 smove source destination member 将原集合source中的member元素移动到destination集合中。 9 sdiff key1 key2 取出key1中与key2集合的不同元素差集 10 sinter key1 key2 取key1与key2两个集合中相同的元素交集 11 sunion key1 key2 将key1与key2两个集合中的元素合在一起并集 应用场景 微博、用户将所有关注的人都放入到一个set集合当中将它的粉丝也放在一个集合中。 共同关注、共同爱好、二度好友、QQ的好友推荐六度分割理论
SortedSet( 有序集合) zset
Redis 的有序集合类似于 Redis 的集合字符串不重复的集合。
常用命令介绍 1 zadd key score value 将一个或多个 value 及其 socre 加入到 set 中 2 zrange key start end 0 和-1 表示从索引为 0 的元素到最后一个元素同 LRANGE 命令相似 3 zrange key 0 -1 withscores 也可以连同 score 一块输出使用 WITHSCORES 参数 4 zremrangebyscore key start end 可用于范围删除操作 5 zrangebyscore key min max : 升序排序操作将key按最小值到最大值进行输出。 zrevrange salary 0 -1 这个是倒序全部输出 以上是从小到大排序也就是升序排序。 6 zrevrangebyscore key max min 倒序排序操作将key按照从大到小排序输出 6 zrem key value : 删除指定的元素 7 zcard key 获取有序集合中的个数 8 zcount key min max : 获取指定区间的成员数量 应用场景 存储班级成绩表、工资表排序 面试题常问的数据类型
1、Redis 的数据类型有哪些 Redis支持五种数据类型String字符串、hash哈希、list列表、set集合以及zsetsorted set有序集合。 我们实际项目中比较常用的是String和hash如果你是Redis的中高级用户还需要加上以下几种数据类型分别是HyperLogLog、Geo、Pub/Sub。 如果你玩过Redis Module像BloomFilter、RedisSearch、Redis-ML等等是加分项。
2、一个字符串类型的值能存储最大容量是多少 一个字符串类型的值能存储的最大容量为512M。
3、Redis key 的过期时间和永久有效分别怎么设置 使用expire命令对key的过期时间进行设置 使用persist命令对key永久有效进行设置
4、一个 Redis 实例最多能存放多少的 keysList、Set、Sorted Set他们最多能存放多少元素 理论上Redis可以处理多达232个keys并且在实际中进行了测试每个实例至少存放了2亿5千万的keys。
任何list、set和sorted set都可以放232个元素换句话说Redis的存储极限是系统中的可用内存值。
5、Redis 最适合的场景 1会话缓存最常用的一种使用 Redis 的情景是会话缓存session cache。用 Redis 缓存会话比其他存储如 Memcached的优势在于Redis 提供持久化。当维护一个不是严格要求一致性的缓存时如果用户的购物车信息全部丢失大部分人都会不高兴的现在他们还会这样吗 幸运的是随着 Redis 这些年的改进很容易找到怎么恰当的使用 Redis 来缓存会话的文档。甚至广为人知的商业平台Magento 也提供 Redis 的插件。 2全页缓存FPC 除基本的会话 token 之外Redis 还提供很简便的 FPC 平台。回到一致性问题即使重启了 Redis 实例因为有磁盘的持久化用户也不会看到页面加载速度的下降这是一个极大改进类似 PHP 本地 FPC。 再次以 Magento 为例Magento提供一个插件来使用 Redis 作为全页缓存后端。 此外对 WordPress 的用户来说Pantheon 有一个非常好的插件 wp-redis这个插件能帮助你以最快速度加载你曾浏览过的页面。 3队列 Reids 在内存存储引擎领域的一大优点是提供 list 和 set 操作这使得 Redis能作为一个很好的消息队列平台来使用。Redis 作为队列使用的操作就类似于本地程序语言如 Python对 list 的 push/pop 操作。 如果你快速的在 Google中搜索“Redis queues”你马上就能找到大量的开源项目这些项目的目的就是利用 Redis 创建非常好的后端工具以满足各种队列需求。例如Celery 有一个后台就是使用 Redis 作为 broker你可以从这里去查看。 4排行榜/计数器 Redis 在内存中对数字进行递增或递减的操作实现的非常好。集合Set和有序集合Sorted Set也使得我们在执行这些操作的时候变的非常简单Redis 只是正好提供了这两种数据结构。所以我们要从排序集合中获取到排名最靠前的 10个用户–我们称之为“user_scores”我们只需要像下面一样执行即可 当然这是假定你是根据你用户的分数做递增的排序。如果你想返回用户及用户的分数你需要这样执行 ZRANGE user_scores 0 10 WITHSCORES Agora Games 就是一个很好的例子用 Ruby 实现的它的排行榜就是使用 Redis 来存储数据的你可以在这里看到。 5发布/订阅 最后但肯定不是最不重要的是 Redis 的发布/订阅功能。发布/订阅的使用场景确实非常多。我已看见人们在社交网络连接中使用还可作为基于发布/订阅的脚本触发器甚至用 Redis 的发布/订阅功能来建立聊天系统
6、假如 Redis 里面有 1 亿个 key其中有 10w 个 key 是以某个固定的已知的前缀开头的如果将它们全部找出来 使用keys指令可以扫出指定模式的key列表。
7、如果这个Redis正在给线上的业务提供服务那使用keys指令会有什么问题 这个时候就要回答Redis是单线程的keys指令会导致线程阻塞一段时间线上服务会停顿知道指令执行完毕服务才能恢复。这个时候可以使用scan指令scan指令可以无阻塞的提取指令模式的key列表但是会有一定的重复概率在客户端做一次去重就可以了但是整体所花费的时间会比直接用keys指令长。 8、如果有大量的 key 需要设置同一时间过期一般需要注意什么 如果大量的key过期时间设置过于集中那么到过期的那个时间点Redis可能会出现短暂的卡顿现象。一般需要在时间上加一个随机值使得过期时间分散一点。
9、使用过 Redis 做异步队列么你是怎么用的 一般使用list结构作为队列rpush生产消息lpop消费消息。 当lpop没有消息的时候要适当sleep一会儿再重试。
追问可不可以不使用sleep呢 list还有个指令叫blpop在没有消息的时候它会阻塞住直到消息到来。
再追问能不能生产一次消费多次呢 使用pub/sub主题订阅者模式可以使用1:N的消息队列。
再问pub/sub有什么缺点 在消费者下线的情况下生产的消息会丢失解决这样的问题得使用专业的消息队列如RabbitMQ等。
Redis如何实现延时队列呢 使用sortedset拿时间戳作为score消息内容作为key调用zadd来生产消息消费者用zrangbyscore指令获取N秒之前的数据轮询进行处理。
10、使用过 Redis 分布式锁么它是什么回事 先拿setnx来争抢锁抢到之后再用expire给锁加一个过期时间防止锁忘记了释放。
问如果在setnx之后执行expire之前进程意外crash或者要重启维护了那会怎么样 这个时候确实锁会永远得不到释放了但是set指令有个非常复杂的参数是可以同时把setnx和expire合成一条指令来用的。
