常見Redis數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有哪些

本篇內(nèi)容主要講解“常見redis數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有哪些”，感興趣的朋友不妨來(lái)看看。本文介紹的方法操作簡(jiǎn)單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來(lái)帶大家學(xué)習(xí)“常見Redis數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有哪些”吧!

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什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？

有Java基礎(chǔ)的應(yīng)該知道常用的一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比如數(shù)組、隊(duì)列、棧等等... 那Redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)跟Java的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有什么區(qū)別嗎？答案是有的，如果一些小伙伴了解的Map的話就知道Map中有一個(gè)Key值和一個(gè)Value值，Redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也是這樣的。

Redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：String、List、Hash、Set的話都是有一個(gè)Key值和一個(gè)Value值。

Key值是名字，Value值就是數(shù)據(jù)。這兩個(gè)是綁定在一起的，一個(gè)Key值對(duì)應(yīng)一個(gè)Value值，我們稱之這樣的為鍵值對(duì)。

Redis常用的基本命令

在Redis中，在不同的場(chǎng)景下會(huì)使用不同的命令。但是不是每個(gè)命令都需要記住呢？不是的，只需要熟悉最常用的命令就好了，在需要使用一些少用的命令可以去官方文檔查閱即可。下面來(lái)介紹Redis中一些常用的命令。

1.# exists（判斷key值是否存在）：如果存在返回1，反之返回0
  例子： exists name(name為key)

2.# del（刪除key）: 刪除成功返回1，反之返回0

3.# type（判斷key的類型）

4.ttl（查看key存活時(shí)間

想學(xué)習(xí)更多命令可以自行到中文文檔進(jìn)行查詢：http://www.redis.cn/

String類型的介紹與使用場(chǎng)景

String字符串類型是Redis中最基本的數(shù)據(jù)類型，在Redis中的應(yīng)用場(chǎng)景很廣，一個(gè)key對(duì)應(yīng)一個(gè)value。

Redis的String是動(dòng)態(tài)字符串，可修改的字符串，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)類似于Java的ArrayList,采用預(yù)分配冗余空間的方式來(lái)減少內(nèi)存的分配。

String類型是二進(jìn)制安全的，意思就是Redis的String可以包含任何的數(shù)據(jù)。如：數(shù)字，字符串，圖片等

String類型的應(yīng)用場(chǎng)景：驗(yàn)證碼、計(jì)數(shù)器、訂單重復(fù)提交、用戶登錄信息、商品詳情的實(shí)現(xiàn)

String的常用命令

1.# set/get 設(shè)置和獲取key-value 注意中間一定要加空格
  例子： set xxx(key) xxx(value) 
         get xxx(key)
         
2.# mget/mset 批量設(shè)置或獲取多個(gè)key的值
     mset user:name jack user:age 2
     mget user:name user:age
     
3.# incr incr對(duì)key對(duì)應(yīng)的值進(jìn)行加1操作，并返回新的值
    incr video:uv:1 
     
4. # incrby 將key對(duì)應(yīng)的數(shù)字加increment.如果key不存在，操作之前，key就會(huì)被置為0
    incrby video:uv:1 10
    
5.# setex 設(shè)置key對(duì)應(yīng)字符串value，并且設(shè)置key在給定的seconds時(shí)間之后超時(shí)過(guò)期操作
    setex code 20 778899 （設(shè)置一個(gè)key為code value為778899 20秒后過(guò)期）4

6. # setnx 將key設(shè)置值為value，如果存在該key那么什么都不做，如果不存在key那么等同于set命令
   setnx name xdclass.net
 
7. # getset 設(shè)置key的值，并返回key舊的值
    get name uuuuu （這時(shí)會(huì)返回xdclass.net，重新在get一下會(huì)獲得重新設(shè)置的值uuuuu）

注意：值的長(zhǎng)度不能超過(guò)512MB，遵循key的命名規(guī)范：業(yè)務(wù)名：表明：ID（不要過(guò)長(zhǎng)，用冒號(hào)分割）

String的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（內(nèi)部結(jié)構(gòu)為深入探究）

Redis中沒有使用C語(yǔ)言的傳統(tǒng)字符串來(lái)表示，而是構(gòu)建了一種名為簡(jiǎn)單動(dòng)態(tài)字符串（SDS）的抽象類型。為什么Redis要用自己構(gòu)建的SDS而不是直接用C語(yǔ)言的String呢？原因其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是為了提升Redis操作的性能。

SDS字符串與C語(yǔ)言字符串具有什么優(yōu)勢(shì)？

• 常數(shù)復(fù)雜度獲取字符串長(zhǎng)度：C語(yǔ)言想獲取長(zhǎng)度，那么它必須要遍歷一整個(gè)字符串才行。SDS通過(guò)len屬性獲取SDS字符串長(zhǎng)度的時(shí)間復(fù)雜度從O(N)變成了O(1)，保證了獲取字符串長(zhǎng)度時(shí)不會(huì)成為Redis的性能瓶頸。

• 減少修改帶來(lái)的內(nèi)存重新分配次數(shù)：內(nèi)存重分配就是說(shuō)在修改字符串時(shí)，由于內(nèi)存空間的不足或者是超出了，需要對(duì)執(zhí)行內(nèi)存的重分配操作，這種操作由于會(huì)涉及到內(nèi)存，所以導(dǎo)致時(shí)間的成本高，所以我們應(yīng)該盡量的避免內(nèi)存重分配。而在SDS就是有l(wèi)en和free這兩個(gè)屬性，可以使用優(yōu)化策略來(lái)減少對(duì)內(nèi)存重分配次數(shù)。

List類型的介紹與使用場(chǎng)景

List類型說(shuō)白了就是一個(gè)鏈表 ，插入元素進(jìn)去后是有序排列的，value值是可以重復(fù)的，可以通過(guò)對(duì)應(yīng)的下標(biāo)獲取對(duì)應(yīng)的value值，鏈表的左右兩邊都能進(jìn)行插入和刪除數(shù)據(jù)。在插入時(shí)，如果該鍵并不存在，那么Redis將為該鍵創(chuàng)建一個(gè)新的鏈表。與此相反，如果這個(gè)鏈表中的所有元素都被刪除，那么該鍵也會(huì)被刪除掉。

應(yīng)用場(chǎng)景：簡(jiǎn)單隊(duì)列、最新評(píng)論列表、非實(shí)時(shí)排行榜：定時(shí)計(jì)算榜單，如手機(jī)日銷榜單

List的常用命令

1. # lpush 將一個(gè)或多個(gè)值插入到列表頭部
     lpush phone:rank:daily iphone6
     
2. # rpop 移除并獲取列表的最后一個(gè)元素
     rpor phone:rank:daily 

3. # llen 獲取列表長(zhǎng)度
     llen phone:rank:daily
     
4. # lrange 獲取key對(duì)應(yīng)的list的指定下標(biāo)范圍元素，其中0表示列表的第一個(gè)元素，-1表示獲取列表的所有元素     
     lrange phone:rank:daily 0 -1
     
5. # rpush 在key對(duì)應(yīng)的list尾部添加一個(gè)元素
     rpush phone:rank:daily xiaodi 

6. # lpop 從key對(duì)應(yīng)的List的尾部刪除一個(gè)元素，并返回該元素
     lpop phone:rank:daily
     
7. # bropo 移出并獲取列表的最后一個(gè)元素，如果列表沒有元素會(huì)阻塞列表直到等待超時(shí)或發(fā)現(xiàn)可彈出元素為止    
     brpop phone:rank:daily 20
     
8. # lrem 移除元素
     lrem phone:rank:daily 2 a

List的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（內(nèi)部結(jié)構(gòu)為深入探究）

上面了解了List的常用命令的使用，我們現(xiàn)在就來(lái)看下list的底層結(jié)構(gòu)。

List有兩種實(shí)現(xiàn)方式

• 壓縮鏈表(ziplist)：是Redis為了節(jié)省內(nèi)存空間而開發(fā)的，它是特殊編碼的連續(xù)內(nèi)存塊而組成的一個(gè)順序數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一個(gè)壓縮列表 可以包含許多任意的節(jié)點(diǎn)，它的重點(diǎn)是內(nèi)存連續(xù)！

• 雙端鏈表：使用prev和next這兩個(gè)指針，是可以從前向后也可以從后向前來(lái)實(shí)現(xiàn)lpush和rpush這些指令。因?yàn)槭擎湵?，所以也?dǎo)致了lindex指令獲取某個(gè)元素需要遍歷鏈表才能獲取得到。時(shí)間復(fù)雜度O(n)。

當(dāng)列表的對(duì)象同時(shí)滿足下述兩個(gè)條件時(shí)，列表對(duì)象采用壓縮鏈表編碼：

（1）列表對(duì)象保存的所有元素長(zhǎng)度都小于64個(gè)字節(jié)；

（2）列表元素所保存的元素個(gè)數(shù)小于512個(gè)

在Redis3.2之后，采用的是快速鏈表-quicklist。quicklist是一個(gè)雙向鏈表，并且它還是一個(gè)有ziplist特性的雙向鏈表，就是說(shuō)quicklist每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是ziplist。這個(gè)快速鏈表結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn)。

Hash類型的介紹與使用場(chǎng)景

Redis中的Hash類型是一個(gè)String類型的field和value的映射表，Hash特別適合用于存儲(chǔ)對(duì)象，Hash類似于Map結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵赗edis里，Hash又是另外的一種鍵值對(duì)結(jié)構(gòu)，而Redis本身就是key-value類型，所以這個(gè)Hash結(jié)構(gòu)是套在了Redis下的value里。

下面說(shuō)說(shuō)Hash的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

一種是ziplist ，當(dāng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)超過(guò)所配置的數(shù)量大小時(shí)就是轉(zhuǎn)成Hashtable這種結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)換會(huì)比較消耗性能，所以盡量少用這種轉(zhuǎn)換操作。

另一種就是hashtable ，這種結(jié)構(gòu)的時(shí)間復(fù)雜度為O(1)，但是會(huì)比較消耗內(nèi)存空間。

對(duì)于Hash在Redis中的應(yīng)用場(chǎng)景：購(gòu)物車、用戶個(gè)人信息、商品詳情的實(shí)現(xiàn)

Hash的常用命令

1. # hset 設(shè)置key指定的哈希集指定字段的值
     hset product:detail:1 title iphone11
     
2. # hget 返回key指定的哈希集中該字段所關(guān)聯(lián)的值
     hget product:detail:1 title

3. # hgetall 返回key指定的哈希集中所有的字段和值
     hegetall product:detail:1
     
4. # hdel 從key指定的哈希集中移除指定的域     
     hdel product:detail:1 title
     
5. # hexists 返回hash里面的field是否存在
    hexists product:detail:1 title  (存在返回1，不存在返回0)

6. # hincrby 增加key指定的哈希集中的指定字段的數(shù)值，如果是-1則是遞減
     hincrby product:detail:1 key 1 （對(duì)key里的value值進(jìn)行遞增或遞減）
     
7. # hmset 設(shè)置key指定的哈希集中指定字段的值    
     hmset product:detail:2 title xiaomi price 1000 stock 10
     
8. # hmget 返回key指定的哈希集中指定字段的值
     hmget product:detail:2 title price

注意：每個(gè)Hash可以存儲(chǔ)232-1鍵值對(duì)

Set類型的介紹與使用場(chǎng)景

Redis中的Set類型是一個(gè)集合，集合的概念是一堆不重復(fù)的組合。利用Redis提供的Set數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以存儲(chǔ)一些集合性的數(shù)據(jù)。因?yàn)镽edis很友好的為集合提供了求集、并集、差集等操作( PS:不懂的同學(xué)可以問下以前的數(shù)學(xué)老師哦~哈哈哈哈)，那么就可以非常方便的實(shí)現(xiàn)共同關(guān)注、共同喜好等功能。對(duì)上面的集合操作，你還可以使用不同的命令選擇獎(jiǎng)結(jié)果返回給客戶端還是存集合到一個(gè)新的集合中。

Redis中Set應(yīng)用場(chǎng)景：去重、社交應(yīng)用關(guān)注（粉絲，共同好友）、統(tǒng)計(jì)網(wǎng)站PV（UV、IP）大數(shù)據(jù)里面的用戶畫像標(biāo)簽集合

Set的常用命令

1. # sadd 添加一個(gè)或多個(gè)指定的元素到集合中，如果指定的元素已經(jīng)在集合key中則忽略
     sadd user:tags female
     sadd user:tags bmw
     
2. # scard 返回集合存儲(chǔ)的key的基數(shù)（集合元素的數(shù)量）
     scard user:tags

3. # sdiff 返回的集合元素是第一個(gè)key集合與后面所有key集合的差集
     sdiff user:tags:1 user:tags:2
     
4. # sinter 返回指定所有的集合的成員的交集    
     sinter user:tags:1 user:tags:2
     
5. # sismember 返回成員是否有存儲(chǔ)的集合key的成員
    sismember user:tags:1 bmw  

6. # srem 在集合中移除指定的元素，如果指定元素不是key集合中的則忽略
     srem user:tags:1 bmw 
     
7. # sunion 返回給定的多個(gè)集合的并集所有的成員   
     sunion user:tags:1 user:tags:2

SortedSet類型的介紹與使用場(chǎng)景

和Set相比，SortedSet是將Set中的元素增加了一個(gè)權(quán)重參數(shù)score，使得集合中的元素能夠按 score進(jìn)行有序排序，比如存儲(chǔ)一個(gè)存儲(chǔ)班上同學(xué)成績(jī)的SortedSet集合，該集合value可以設(shè)為同學(xué)的學(xué)號(hào)，然而score就可以是考試成績(jī)。這樣才插入數(shù)據(jù)的時(shí)候，就已經(jīng)為數(shù)據(jù)進(jìn)行了排序。另外，SortedSet還可以用來(lái)做帶權(quán)重的隊(duì)列。

應(yīng)用場(chǎng)景：實(shí)時(shí)排行榜、優(yōu)先級(jí)任務(wù)（隊(duì)列）、朋友圈（文章）點(diǎn)贊-取消

SortedSet中跳躍表的介紹

跳躍表實(shí)則是一個(gè)鏈表，在傳統(tǒng)的鏈表中想要查找一個(gè)元素就要從最原始的地方開始查找，直到查找到該元素。在跳躍表中呢，它會(huì)把鏈表進(jìn)行抽層，抽層的時(shí)候會(huì)隔幾個(gè)元素分為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，抽層之后也是一條鏈表，節(jié)點(diǎn)會(huì)變少了。如下圖所示，當(dāng)要尋找元素78時(shí)，如果是尋常的鏈表就會(huì)從左往右挨個(gè)查詢，這時(shí)查詢了8次才能找?guī)г撛?。?dāng)使用跳躍表后，從第二層的開始出發(fā)，當(dāng)查詢到79這個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)沒有78，則返回到57這個(gè)節(jié)點(diǎn)再返回第一層去尋找該元素。

SortedSet的常用命令

1.# zadd 向有序集合里添加一個(gè)或者多個(gè)成員，或者更新已存在成員的分?jǐn)?shù)
    zadd video:rank 90 springcloud
    zadd video:rank 80 springboot
    zadd video:rank 50 redis
    
 2.# zcard 獲取有序集合的成員數(shù)
    zcard video:rank
    
 3.# zcount 計(jì)算在有序集合中指定的區(qū)間分?jǐn)?shù)的成員數(shù)
     zcount video:rank 0 60
 
 4.# zincrby 在有序集合中對(duì)指定成員的分?jǐn)?shù)加上增量
     zincrby video:rank 2 springcloud
 
 5.# zrange 通過(guò)索引區(qū)間返回有序集合指定內(nèi)的成員，成員位置分?jǐn)?shù)按（從小到大排序）
     zrange voideo:rank 0 -1 
     zrange voideo:rank 0 -1  withscores(返回分?jǐn)?shù))
 
 6.# zrevrange 通過(guò)索引集合中指定成員的排名，其中有序集合成員按score值遞增（從大到小排序）
     zrevrange voideo:rank 0 -1 
 
 7.# zrevrank 返回有序集合中指定的成員排名，有序集合成員按分?jǐn)?shù)遞減（從大到小排序）
     zrevrank voideo:rank springcloud 
 
 8.# zrank 返回有序集key中成員member的排名，其中有序集成員按score值遞增（從小到大排序）
     zrank voideo:rank
 
 9.# zrem 移除有序集合中的一個(gè)或者多個(gè)成員
      zrem voideo:rank redis
 
 10.# zscore 返回有序集合中的成員分?jǐn)?shù)值
     zscore voideo:rank springcloud

到此，相信大家對(duì)“常見Redis數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有哪些”有了更深的了解，不妨來(lái)實(shí)際操作一番吧！這里是創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！

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