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Redis数据类型(Redis数据类型使用场景)

接着上一章节继续讲解redis相关内容,本章节讲解的是Redis数据类型以及各种数据类型使用的场景

Redis支持五种常用数据类型:
string(字符串),hash(哈希),list(列表),set(集合)及zset(sorted set:有序集合)。

一 String类型

string 是 redis 最基本的类型,你可以理解成与 Memcached 一模一样的类型,一个 key 对应一个 value。

string 类型是二进制安全的。意思是 redis 的 string 可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。

string 类型是 Redis 最基本的数据类型,string 类型的值最大能存储 512MB。

赋值:

SET key value
127.0.0.1:6379> set test 123
OK

取值:

# 当键不存在时返回空结果。
GET key
127.0.0.1:6379> get test
"123“

取值时同时对key进行赋值操作

GETSET key value

删除:

Del key
127.0.0.1:6379> del test
(integer) 1

数值增减

  • 递增:
    INCR key:当存储的字符串是整数时,Redis提供了一个实用的命令INCR,其作用是让当前键值递增,并返回递增后的值。
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 1
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 2
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 3 

增加指定的整数
INCRBY key increment
示例:

127.0.0.1:6379> incrby num 2
(integer) 5
127.0.0.1:6379> incrby num 2
(integer) 7
127.0.0.1:6379> incrby num 2
(integer) 9 
  • 递减
    语法:DECR key
    减少指定的整数:
    DECRBY key decrement
    示例:
127.0.0.1:6379> decr num
(integer) 6
127.0.0.1:6379> decr num
(integer) 5
127.0.0.1:6379> decrby num 3
(integer) 2
127.0.0.1:6379> decrby num 3
(integer) -1 

向尾部追加值
语法:APPEND key value
APPEND的作用是向键值的末尾追加value。如果键不存在则将该键的值设置为value,即相当于 SET key value。返回值是追加后字符串的总长度。

127.0.0.1:6379> set str hello
OK
127.0.0.1:6379> append str " world!"
(integer) 12
127.0.0.1:6379> get str 
"hello world!"

获取字符串长度
语法:STRLEN key
STRLEN命令返回键值的长度,如果键不存在则返回0。

127.0.0.1:6379> strlen str 
(integer) 0
127.0.0.1:6379> set str hello
OK
127.0.0.1:6379> strlen str 
(integer) 5

同时设置/获取多个键值
MSET key value [key value …]
MGET key [key …]

127.0.0.1:6379> mset k1 v1 k2 v2 k3 v3
OK
127.0.0.1:6379> get k1
"v1"
127.0.0.1:6379> mget k1 k3
1) "v1"
2) "v3"

String类型应用场景:
自增主键:商品编号、订单号采用string的递增数字特性生成。

定义商品编号key:items:id
192.168.101.3:7003> INCR items:id
(integer) 2
192.168.101.3:7003> INCR items:id
(integer) 3

二 Hash类型

redis使用string类型存在的问题:

假设有User对象以JSON序列化的形式存储到Redis中,User对象有id,username、password、age、name等属性,存储的过程如下:

保存、更新:User对象 ——>json(string) ——> redis

如果在业务上只是更新age属性,其他的属性并不做更新我应该怎么做呢? 如果仍然采用上边的方法在传输、处理时会造成资源浪费,下边讲的hash可以很好的解决这个问题。

redis hash介绍

hash叫散列类型,它提供了字段和字段值的映射。字段值只能是字符串类型,不支持散列类型、集合类型等其它类型。如下:


Hash命令
赋值:HSET key field value 一次只能设置一个字段值

127.0.0.1:6379> hset user username zhangsan 
(integer) 1

HMSET key field value [field value …] 一次可以设置多个字段值

127.0.0.1:6379> hmset user age 20 username lisi 
OK

取值:HGET key field 一次只能获取一个字段值

127.0.0.1:6379> hget user username
"zhangsan“

HMGET key field [field …] 一次可以获取多个字段值

127.0.0.1:6379> hmget user age username
1) "20"
2) "lisi"

HGETALL key

127.0.0.1:6379> hgetall user
1) "age"
2) "20"
3) "username"
4) "lisi"

HSET命令不区分插入和更新操作,当执行插入操作时HSET命令返回1,当执行更新操作时返回0.

删除:可以删除一个或多个字段,返回值是被删除的字段个数
HDEL key field [field …]

127.0.0.1:6379> hdel user age
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hdel user age name
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hdel user age username
(integer) 1 

增加数字:HINCRBY key field increment

127.0.0.1:6379> hincrby user age 2	将用户的年龄加2
(integer) 22
127.0.0.1:6379> hget user age		获取用户的年龄
"22“

其他命令:

判断字段是否存在:HEXISTS key field

127.0.0.1:6379> hexists user age		查看user中是否有age字段
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hexists user name	查看user中是否有name字段
(integer) 0

HSETNX key field value:当字段不存在时赋值,类似HSET,区别在于如果字段已经存在,该命令不执行任何操作

127.0.0.1:6379> hsetnx user age 30	如果user中没有age字段则设置age值为30,否则不做任何操作
(integer) 0

只获取字段名或字段值:HKEYS key、HVALS key

127.0.0.1:6379> hmset user age 20 name lisi 
OK
127.0.0.1:6379> hkeys user
1) "age"
2) "name"
127.0.0.1:6379> hvals user
1) "20"
2) "lisi"

获取字段数量:HLEN key

127.0.0.1:6379> hlen user
(integer) 2

Hash类型应用场景:

商品id、商品名称、商品描述、商品库存、商品好评

定义商品信息的key:商品1001的信息在 redis中的key为:items:1001

存储商品信息

192.168.101.3:7003> HMSET items:1001 id 3 name apple price 999.9
OK

获取商品信息

192.168.101.3:7003> HGET items:1001 id
"3"
192.168.101.3:7003> HGETALL items:1001
1) "id"
2) "3"
3) "name"
4) "apple"
5) "price"
6) "999.9"

三 list类型

ArrayList与LinkedList的区别

ArrayList使用数组方式存储数据,所以根据索引查询数据速度快,而新增或者删除元素时需要设计到位移操作,所以比较慢。

LinkedList使用双向链接方式存储数据,每个元素都记录前后元素的指针,所以插入、删除数据时只是更改前后元素的指针指向即可,速度非常快,然后通过下标查询元素时需要从头开始索引,所以比较慢,但是如果查询前几个元素或后几个元素速度比较快。



redis list介绍

列表类型(list)可以存储一个有序的字符串列表,常用的操作是向列表两端添加元素,或者获得列表的某一个片段。

列表类型内部是使用双向链表(double linked list)实现的,所以向列表两端添加元素的时间复杂度为0(1),获取越接近两端的元素速度就越快。这意味着即使是一个有几千万个元素的列表,获取头部或尾部的10条记录也是极快的。

list类型命令

向列表两端增加元素

LPUSH key value [value …]
RPUSH key value [value …]

向列表左边增加元素

127.0.0.1:6379> lpush list:1 1 2 3
(integer) 3

向列表右边增加元素

127.0.0.1:6379> rpush list:1 4 5 6
(integer) 3

查看列表

LRANGE key start stop
LRANGE命令是列表类型最常用的命令之一,获取列表中的某一片段,将返回start、stop之间的所有元素(包含两端的元素),索引从0开始。索引可以是负数,如:“-1”代表最后边的一个元素。

127.0.0.1:6379> lrange list:1 0 2
1) "2"
2) "1"
3) "4"

从列表两端弹出元素: LPOP key、RPOP key
LPOP命令从列表左边弹出一个元素,会分两步完成,第一步是将列表左边的元素从列表中移除,第二步是返回被移除的元素值。

127.0.0.1:6379> lpop list:1
"3“
127.0.0.1:6379> rpop list:1
"6“

获取列表中元素的个数: LLEN key

127.0.0.1:6379> llen list:1
(integer) 2

删除列表中指定的值:LREM key count value

LREM命令会删除列表中前count个值为value的元素,返回实际删除的元素个数。根据count值的不同,该命令的执行方式会有所不同:

当count>0时, LREM会从列表左边开始删除。

当count<0时, LREM会从列表后边开始删除。

当count=0时, LREM删除所有值为value的元素。

获得/设置指定索引的元素值

LINDEX key index
LSET key index value
127.0.0.1:6379> lindex l:list 2
"1"
127.0.0.1:6379> lset l:list 2 2
OK
127.0.0.1:6379> lrange l:list 0 -1
1) "6"
2) "5"
3) "2"
4) "2"

只保留列表指定片段,指定范围和LRANGE一致
LTRIM key start stop

127.0.0.1:6379> lrange l:list 0 -1
1) "6"
2) "5"
3) "0"
4) "2"
127.0.0.1:6379> ltrim l:list 0 2
OK
127.0.0.1:6379> lrange l:list 0 -1
1) "6"
2) "5"
3) "0"

向列表中插入元素
LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value
该命令首先会在列表中从左到右查找值为pivot的元素,然后根据第二个参数是BEFORE还是AFTER来决定将value插入到该元素的前面还是后面。

127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "3"
2) "2"
3) "1"
127.0.0.1:6379> linsert list after 3 4
(integer) 4
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "3"
2) "4"
3) "2"
4) "1"

将元素从一个列表转移到另一个列表中
RPOPLPUSH source destination

127.0.0.1:6379> rpoplpush list newlist 
"1"
127.0.0.1:6379> lrange newlist 0 -1
1) "1"
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "3"
2) "4"
3) "2" 

list类型应用场景

在redis中创建商品评论列表

用户发布商品评论,将评论信息转成json存储到list中。

用户在页面查询评论列表,从redis中取出json数据展示到页面。

定义商品评论列表key:

商品编号为1001的商品评论key:items: comment:1001

192.168.237.129:7001> LPUSH items:comment:1001 '{"id":1,"name":"商品不错,很好!!","date":1430295077289}'

四 set类型

set类型介绍
在set集合中的每个元素都是不同的,且没有顺序。
集合类型和列表类型的对比:


集合类型的常用操作是向集合中加入或删除元素、判断某个元素是否存在等,由于集合类型的Redis内部是使用值为空的散列表实现,所有这些操作的时间复杂度都为0(1)。
Redis还提供了多个集合之间的交集、并集、差集的运算。

set类型常用命令

增加/删除元素
SADD key member [member …]
SREM key member [member …]

127.0.0.1:6379> sadd set a b c
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sadd set a
(integer) 0
127.0.0.1:6379> srem set c d
(integer) 1

获得集合中的所有元素: SMEMBERS key

127.0.0.1:6379> smembers set
1) "b"
2) "a”

判断元素是否在集合中,无论集合中有多少元素都可以极速的返回结果。
SISMEMBER key member

127.0.0.1:6379> sismember set a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sismember set h
(integer) 0

集合的差集运算 A-B
属于A并且不属于B的元素构成的集合。
SDIFF key [key …]

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"

集合的交集运算 A ∩ B
属于A且属于B的元素构成的集合
SINTER key [key …]

集合的交集运算 A ∩ B
属于A且属于B的元素构成的集合
SINTER key [key …]

集合的并集运算 A ∪ B
属于A或者属于B的元素构成的集合
SUNION key [key …]

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

获得集合中元素的个数
SCARD key

127.0.0.1:6379> smembers setA 
1) "1"
2) "2"
3) "3"
127.0.0.1:6379> scard setA 
(integer) 3

从集合中弹出一个元素
SPOP key

127.0.0.1:6379> spop setA 
"1“

注意:由于集合是无序的,所有SPOP命令会从集合中随机选择一个元素弹出

五 sorted类型

sorted set类型介绍

在集合类型的基础上,有序集合类型(sorted set)为集合中的每个元素都关联一个分数,这使得我们不仅可以完成插入、删除和判断元素是否存在在集合中,还能够获得分数最高或最低的前N个元素、获取指定分数范围内的元素等与分数有关的操作。

在某些方面有序集合和列表类型有些相似。

1、二者都是有序的。

2、二者都可以获得某一范围的元素。

但是,二者有着很大区别:

1、列表类型是通过链表实现的,获取靠近两端的数据速度极快,而当元素增多后,访问中间数据的速度会变慢。

2、有序集合类型使用散列表实现,所有即使读取位于中间部分的数据也很快。

3、列表中不能简单的调整某个元素的位置,但是有序集合可以(通过更改分数实现)

4、有序集合要比列表类型更耗内存。

sorted set类型常用命令

增加元素

向有序集合中加入一个元素和该元素的分数,如果该元素已经存在则会用新的分数替换原有的分数。返回值是新加入到集合中的元素个数,不包含之前已经存在的元素。

ZADD key score member [score member …]

127.0.0.1:6379> zadd scoreboard 80 zhangsan 89 lisi 94 wangwu 
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zadd scoreboard 97 lisi 
(integer) 0

获取元素的分数:ZSCORE key member

127.0.0.1:6379> zscore scoreboard lisi 

删除元素:ZREM key member [member …]
移除有序集key中的一个或多个成员,不存在的成员将被忽略。
当key存在但不是有序集类型时,返回一个错误。

127.0.0.1:6379> zrem scoreboard lisi
(integer) 1

获得排名在某个范围的元素列表
获得排名在某个范围的元素列表
ZRANGE key start stop [WITHSCORES] 照元素分数从小到大的顺序返回索引从start到stop之间的所有元素(包含两端的元素)

127.0.0.1:6379> zrange scoreboard 0 2
1) "zhangsan"
2) "wangwu"
3) "lisi“

ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES] 照元素分数从大到小的顺序返回索引从start到stop之间的所有元素(包含两端的元素)

127.0.0.1:6379> zrevrange scoreboard 0 2
1) " lisi "
2) "wangwu"
3) " zhangsan “

如果需要获得元素的分数的可以在命令尾部加上WITHSCORES参数

127.0.0.1:6379> zrange scoreboard 0 1 WITHSCORES
1) "zhangsan"
2) "80"
3) "wangwu"
4) "94"

获得指定分数范围的元素
ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]

127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE scoreboard 90 97 WITHSCORES
1) "wangwu"
2) "94"
3) "lisi"
4) "97"
127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE scoreboard 70 100 limit 1 2
1) "wangwu"
2) "lisi"

增加某个元素的分数,返回值是更改后的分数。
ZINCRBY key increment member
给lisi加4分

127.0.0.1:6379> ZINCRBY scoreboard  4 lisi 
"101“

获得集合中元素的数量:ZCARD key

127.0.0.1:6379> ZCARD scoreboard
(integer) 3

获得指定分数范围内的元素个数:ZCOUNT key min max

127.0.0.1:6379> ZCOUNT scoreboard 80 90
(integer) 1

按照排名范围删除元素:ZREMRANGEBYRANK key start stop

127.0.0.1:6379> ZREMRANGEBYRANK scoreboard 0 1
(integer) 2 
127.0.0.1:6379> ZRANGE scoreboard 0 -1
1) "lisi"

ZREMRANGEBYSCORE key min max
按照分数范围删除元素

127.0.0.1:6379> zadd scoreboard 84 zhangsan	
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZREMRANGEBYSCORE scoreboard 80 100
(integer) 1

获取元素的排名
ZRANK key member
ZREVRANK key member
从小到大

127.0.0.1:6379> ZRANK scoreboard lisi 
(integer) 0
从大到小 
127.0.0.1:6379> ZREVRANK scoreboard zhangsan 
(integer) 1

应用场景
根据商品销售量对商品进行排行显示,定义sorted set集合,商品销售量为元素的分数。

定义商品销售排行榜key:items:sellsort

写入商品销售量:
商品编号1001的销量是9,商品编号1002的销量是10

192.168.101.3:7007> ZADD items:sellsort 9 1001 10 1002

商品编号1001的销量加1

192.168.101.3:7001> ZINCRBY items:sellsort 1 1001

商品销量前10名:

192.168.101.3:7001> ZRANGE items:sellsort 0 9 withscores

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