Redis数据类型

五种基本数据类型

Redis支持五种基础数据类型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset（sorted set：有序集合）。三种特殊数据类型：geospatial（地理位置），hyperloglog（基数统计），bitmaps（位图场景）

String(字符串)

命令	描述
INCR key	将 key 中储存的数字值增一
DECR key	将 key 中储存的数字值减一
INCRBY key	increment 将 key 所储存的值加上给定的增量值（increment）
DECRBY key	decrement key 所储存的值减去给定的减量值（decrement）
STRLEN key	返回 key 所储存的字符串值的长度。

127.0.0.1:6379> set string 1
OK
# 自增 1
127.0.0.1:6379> incr string
(integer) 2
# 自减 1
127.0.0.1:6379> decr string
(integer) 1
# 按变量增加
127.0.0.1:6379> incrby string 10
(integer) 11
# 按变量减少
127.0.0.1:6379> decrby string 10
(integer) 1
127.0.0.1:6379> strlen key
(integer) 9

命令	描述
GETRANGE key start end	返回 key 中字符串值的子字符
SETRANGE key offset value	用 value 参数覆写给定 key 所储存的字符串值，从偏移量 offset 开始

127.0.0.1:6379> set key "123456789"
OK
127.0.0.1:6379> get key
"123456789"
# 获取字符串值的子字符串
127.0.0.1:6379> getrange key 0 3
"1234"
# 返回key存储的字符串的长度
127.0.0.1:6379> getrange key 0 -1
"123456789"
# 替换指定位置的字符串
127.0.0.1:6379> setrange key 2 xx
(integer) 9
127.0.0.1:6379> get key
"12xx56789

命令	描述
SETEX key seconds value	将值 value 关联到 key ，并将 key 的过期时间设为 seconds (以秒为单位)
SETNX key value	只有在 key 不存在时设置 key 的值

# 将值 value 关联到 key ，并将 key 的过期时间设为 seconds (以秒为单位)。
127.0.0.1:6379> setex key 10 "setex"
OK
127.0.0.1:6379> ttl key
(integer) -2
127.0.0.1:6379> set key1 "set"
OK
127.0.0.1:6379> get key1
"set"
# 只有在 key 不存在时设置 key 的值。
127.0.0.1:6379> setnx key1 "setnx"
(integer) 0
127.0.0.1:6379> get key1
"set"
127.0.0.1:6379> set key2 "setnx"  
OK
127.0.0.1:6379> get key2
"setnx"

命令	描述
MSET key value [key value …]	同时设置一个或多个 key-value 对
MSETNX key value [key value …]	同时设置一个或多个 key-value 对，当且仅当所有给定 key 都不存在。

# mset|msetnx

# 同时设置一个或多个 key-value 对
127.0.0.1:6379> mset k1 v1 k2 v2
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "k2"
2) "key1"
3) "k1"
4) "key2"
# 同时设置一个或多个 key-value 对，当且仅当所有给定 key 都不存在。
127.0.0.1:6379> msetnx k1 v1 k2 v2
(integer) 0

命令	描述
GETSET key value	将给定 key 的值设为 value ，并返回 key 的旧值(old value)

# 如果不存在，则返回nil
127.0.0.1:6379> getset k v1
(nil)
127.0.0.1:6379> get k
"v1"
# 如果存在值，获取原来的值，并设置新的值
127.0.0.1:6379> getset k v2
"v1"
127.0.0.1:6379> get k
"v2"

# 设置一个user:1 对象，值为json字符来保存一个对象

# key设计：user:{id}:{filed}
127.0.0.1:6379> mset user:1:name zs user:1:age 2
OK
127.0.0.1:6379> mget user:1:name user:1:age
1) "zs"
2) "2"

String其余命令

命令	描述
SET key value	设置指定 key 的值
GET key	获取指定 key 的值。
MGET key1 [key2..]	获取所有(一个或多个)给定 key 的值
APPEND key value	如果 key 已经存在并且是一个字符串， APPEND 命令将 value 追加到 key 原来的值的末尾
PSETEX key milliseconds value	这个命令和 SETEX 命令相似，但它以毫秒为单位设置 key 的生存时间，而不是像 SETEX 命令那样，以秒为单位
INCRBYFLOAT key increment	将 key 所储存的值加上给定的浮点增量值（increment）
GETBIT key offset	对 key 所储存的字符串值，获取指定偏移量上的位(bit)
SETBIT key offset value	对 key 所储存的字符串值，设置或清除指定偏移量上的位(bit)

java中传递对象，需要将对象序列化(implements Serializable)。
String类似的使用场景：

计数器
统计多单位的数量
粉丝数
对象缓存存储

List(列表)

命令	描述
LPUSH key value1 [value2]	将一个或多个值插入到列表头部
RPUSH key value1 [value2]	将一个或多个值插入到列表尾部
LPUSHX key value	将一个值插入到已存在的列表头部
RPUSHX key value	将一个值插入到已存在的列表尾部
LRANGE key start stop	获取列表指定范围内的元素

# 将一个或多个值插入到列表头部
127.0.0.1:6379> lpush key v1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lpush key v2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> Lpush key v3
(integer) 3
# 获取列表指定范围内的元素
127.0.0.1:6379> Lrange key 0 -1
1) "v3"
2) "v2"
3) "v1"
# 将一个或多个值插入到列表尾部
127.0.0.1:6379> rpush key right
(integer) 4
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
1) "v3"
2) "v2"
3) "v1"
4) "right"
# 将一个值插入到已存在的列表头部
127.0.0.1:6379> Lpushx key v4
(integer) 4
127.0.0.1:6379> LRANGE key 0 -1
1) "v4"
2) "v3"
3) "v2"
4) "v1"
5) "right"
127.0.0.1:6379> LPUSHX LPUSHX v5
(integer) 0
127.0.0.1:6379> LRANGE LPUSHX 0 -1
(empty list or set)
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
1) "v4"
2) "v3"
3) "v2"
4) "v1"
5) "right"
# 将一个值插入到已存在的列表尾部
127.0.0.1:6379> rpushx key rpushx
(integer) 6
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
1) "v4"
2) "v3"
3) "v2"
4) "v1"
5) "right"
6) "rpushx"

命令	描述
LPOP key	移出并获取列表的第一个元素
RPOP key	移出并获取列表的最后一个元素

# 移出并获取列表的第一个元素
127.0.0.1:6379> lpop key
"v4"
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
1) "v3"
2) "v2"
3) "v1"
4) "right"
5) "rpushx"
# 移出并获取列表的最后一个元素
127.0.0.1:6379> rpop key
"rpushx"
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
1) "v3"
2) "v2"
3) "v1"
4) "right"

命令	描述
LINDEX key index	通过索引获取列表中的元素
LLEN key	获取列表长度
LREM key count value	移除列表中count个value值

# 通过索引获取列表中的元素
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
1) "v3"
2) "v2"
3) "v1"
4) "right"
127.0.0.1:6379> lindex key 0
"v3"
# 获取列表长度
127.0.0.1:6379> llen key
(integer) 4
# 移除列表元素
127.0.0.1:6379> lrem key 1 v3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
1) "v2"
2) "v1"
3) "right"

List其余命令

命令	描述
LINSERT key BEFORE / AFTER pivot value	在列表的元素前或者后插入元素
LSET key index value	通过索引设置列表元素的值
LTRIM key start stop	对一个列表进行修剪(trim)，就是说，让列表只保留指定区间内的元素，不在指定区间之内的元素都将被删除。
BLPOP key1 [key2 ] timeout	移出并获取列表的第一个元素，如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。
BRPOP key1 [key2 ] timeout	移出并获取列表的最后一个元素，如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。
BRPOPLPUSH list1 list2 timeout	移除列表的最后一个元素，并将该元素添加到另一个列表并返回；如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止
RPOPLPUSH list1 list2	移除列表的最后一个元素，并将该元素添加到另一个列表并返回

小结

实际上是一个链表，before Node after，left，right都可以插入值
如果key不存在，创建新链表
如果key存在，新增内容
如果移除所有值（空链表），也代表不存在
在两边插入或者改动值，效率最高

消息队列(LPUSH,RPOP),栈(LPUSH,LPOP)

Set(集合)

命令	描述
SADD key member1 [member2]	向集合添加一个或多个成员
SMEMBERS key	返回集合中的所有成员
SISMEMBER key member	判断 member 元素是否是集合 key 的成员
SCARD key	获取集合的成员数量

# 向集合添加一个或多个成员
127.0.0.1:6379> sadd set m1 m2 m3
(integer) 3
# 返回集合中的所有成员
127.0.0.1:6379> smembers set
1) "m1"
2) "m2"
3) "m3"
# 判断 member 元素是否是集合 key 的成员
127.0.0.1:6379> sismember set m1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sismember set m4
(integer) 0
# 获取集合的成员数量
127.0.0.1:6379> scard set
(integer) 3

命令	描述
SREM key member1 [member2]	移除集合中一个或多个成员
SMOVE source destination member	将 member 元素从 source 集合移动到 destination 集合

# 移除集合中一个或多个成员
127.0.0.1:6379> srem set m1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers set
1) "m2"
2) "m3"
# 将 member 元素从 source 集合移动到 destination 集合
127.0.0.1:6379> smembers set
1) "m2"
2) "m3"
127.0.0.1:6379> smove set set1 m2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers set
1) "m3"
127.0.0.1:6379> smembers set1
1) "m2"

Set其余命令

命令	描述
SDIFF key1 [key2]	返回给定所有集合的差集
SDIFFSTORE destination key1 [key2]	返回给定所有集合的差集并存储在 destination 中
SINTER key1 [key2]	返回给定所有集合的交集
SINTERSTORE destination key1 [key2]	返回给定所有集合的交集并存储在 destination 中
SUNION key1 [key2]	返回所有给定集合的并集
SUNIONSTORE destination key1 [key2]	所有给定集合的并集存储在 destination 集合中
SPOP key	移除并返回集合中的一个随机元素
SRANDMEMBER key [count]	返回集合中一个或多个随机数
SSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count]	迭代集合中的元素

并集，交集，差集
用于共同关注，共同爱好，二度好友等

Hash(hash)

Map集合，key-map。这是的值是一个map集合。本质和String没有太大区别，还是一个key-value

命令	描述
HSET key field value	将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value 。
HGET key field	获取存储在哈希表中指定字段的值
HMSET key field1 value1 [field2 value2 ]	同时将多个field-value (域-值)对设置到哈希表 key 中。
HGETALL key	获取在哈希表中指定 key 的所有字段和值
HMGET key field1 [field2]	获取所有给定字段的值
HDEL key field2 [field2]	删除一个或多个哈希表字段
HLEN key	获取哈希表中字段的数量
HEXISTS key field	查看哈希表 key 中，指定的字段是否存在。
HKEYS key	获取所有哈希表中的字段
HVALS key	获取哈希表中所有值
HINCRBY key field increment	为哈希表 key 中的指定字段的整数值加上增量 increment 。
HINCRBYFLOAT key field increment	为哈希表 key 中的指定字段的浮点数值加上增量 increment 。
HSETNX key field value	只有在字段 field 不存在时，设置哈希表字段的值。
HSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count]	迭代哈希表中的键值对。

127.0.0.1:6379> hset user:1 name zhangsan
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget user:1 name
"zhangsan"

如上，hash可以用来保存变更的数据，尤其是用户对象之类的经常变动的信息
hash更适合对象的存储，String更适合字符串存储

sorted sets(有序集合)

命令	描述
ZADD key score1 member1 [score2 member2]	向有序集合添加一个或多个成员，或者更新已存在成员的分数
ZRANGE key start stop [WITHSCORES]	通过索引区间返回有序集合成指定区间内的成员
ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT]	返回有序集中指定分数区间内的成员，分数从低到高排
ZREVRANGEBYSCORE key max min [WITHSCORES]	返回有序集中指定分数区间内的成员，分数从高到低排序
ZREM key member [member …]	移除有序集合中的一个或多个成员
ZCARD key	获取有序集合的成员数
ZCOUNT key min max	计算在有序集合中指定区间分数的成员数
ZINCRBY key increment member	有序集合中对指定成员的分数加上增量 increment
ZINTERSTORE destination numkeys key [key …]	计算给定的一个或多个有序集的交集并将结果集存储在新的有序集合 key 中
ZLEXCOUNT key min max	在有序集合中计算指定字典区间内成员数量
ZRANGEBYLEX key min max [LIMIT offset count]	通过字典区间返回有序集合的成员
ZRANK key member	返回有序集合中指定成员的索引
ZREMRANGEBYLEX key min max	移除有序集合中给定的字典区间的所有成员
ZREMRANGEBYRANK key start stop	移除有序集合中给定的排名区间的所有成员
ZREMRANGEBYSCORE key min max	移除有序集合中给定的分数区间的所有成员
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]	返回有序集中指定区间内的成员，通过索引，分数从高到底
ZREVRANK key member	返回有序集合中指定成员的排名，有序集成员按分数值递减(从大到小)排序
ZSCORE key member	返回有序集中，成员的分数值
ZUNIONSTORE destination numkeys key [key …]	计算给定的一个或多个有序集的并集，并存储在新的 key 中
ZSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count]	迭代有序集合中的元素（包括元素成员和元素分值）

set 排序存储班级成绩表工资表排序
消息的权重
排行榜应用实现取 TOP N

三种特殊数据类型

geospatial(地理位置)

朋友定位，附近的人，打车距离计算

Redis的Geo可以推算地理位置的信息，两地之间的距离，方圆几里的人

命令	描述
GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member …]	将指定的地理空间位置（经度，维度，名称）添加到指定的key中
GEODIST key member1 member2 [unit]	返回两个给定位置之间的距离。
GEOPOS key member [member …]	从key里返回所有指定名称元素的位置（经度，纬度）。
GEOHASH key member [member …]	返回一个或多个位置元素的 Geohash 表示。
GEORADIUS key longitude latitude radius [WITHCOORD][WITHDIST][WITHHASH][COUNT count]	以给定的经纬度为中心，返回键包含的位置元素当中，与中心的距离不超过给定最大距离的所有位置元素。
GEORADIUSBYMEMBER key member radius [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count]	以给定的元素找出位于指定范围内的元素

# 规则：两级无法直接添加，一般会下载城市数据，直接通过java程序一次性导入
# 添加地理空间位置（经度，维度，名称）到key中
redis> GEOADD Sicily 13.361389 38.115556 "Palermo" 15.087269 37.502669 "Catania"
(integer) 2
# 查看指定位置之间的距离 m|km|mi|ft
# 如果两个位置之间的其中一个不存在， 那么命令返回空值
# m 米（默认单位）
# km 千米
# mi 英里
# ft 英尺
redis> GEODIST Sicily Palermo Catania
"166274.15156960039"
# 以给定位置为中心指定半径中的所有位置 m|km|mi|ft
redis> GEORADIUS Sicily 15 37 100 km
1) "Catania"
redis> GEORADIUS Sicily 15 37 200 km
1) "Palermo"
2) "Catania"
# 获取key中指定名称的位置（经度，维度）
redis> GEOPOS Sicily Palermo Catania NonExisting
1) 1) "13.361389338970184"
   2) "38.115556395496299"
2) 1) "15.087267458438873"
   2) "37.50266842333162"
3) (nil)
# 返回指定元素附近位置 m|km|mi|ft
redis> GEOADD Sicily 13.361389 38.115556 "Palermo" 15.087269 37.502669 "Catania"
(integer) 2
redis> GEORADIUSBYMEMBER Sicily Agrigento 100 km
1) "Agrigento"
2) "Palermo"
# 返回Geohash表示
redis> GEOHASH Sicily Palermo Catania
1) "sqc8b49rny0"
2) "sqdtr74hyu0"

Geo底层原理其实就是Zset，可以使用Zset命令操作Geo

127.0.0.1:6379> GEOADD Sicily 13.361389 38.115556 "Palermo" 15.087269 37.502669 "Catania"
(integer) 2
# 查看地图中所有元素
127.0.0.1:6379> zrange Sicily 0 -1
1) "Palermo"
2) "Catania"
# 移除指定元素
127.0.0.1:6379> zrem Sicily "Palermo"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange Sicily 0 -1
1) "Catania"

HyperLogLog(基数统计算法)

基数

比如数据集 {1, 3, 5, 7, 5, 7, 8}，那么这个数据集的基数集为 {1, 3, 5 ,7, 8}, 基数(不重复元素)为5。基数估计就是在误差可接受的范围内，快速计算基数。

简介

Redis HyperLogLog 是用来做基数统计的算法，HyperLogLog 的优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定的、并且是很小的。

在 Redis 里面，每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基数。这和计算基数时，元素越多耗费内存就越多的集合形成鲜明对比。

但是，因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以 HyperLogLog 不能像集合那样，返回输入的各个元素。

实用：网站的UV(网站访问量),PV(页面访问量)

传统的方式：使用set保留用户id，计算set中的元素数量作为判断
这个方式如果保留大量的用户id，就会比较麻烦。浪费空间

Redis的HyperLogLog：空间消耗低。0.81%错误率。在UV中可以忽略不计

允许容错，就使用HyperLogLog
不允许容错，就是用set

使用

命令	描述
PFADD key element [element …]	添加指定元素到 HyperLogLog 中。
PFCOUNT key [key …]	返回给定 HyperLogLog 的基数估算值。
PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey …]	将多个 HyperLogLog 合并为一个 HyperLogLog

# 添加指定元素到HyperLogLog中
127.0.0.1:6379> pfadd key a b c a
(integer) 1
# 返回HyperLogLog的基数估算值
127.0.0.1:6379> pfcount key
(integer) 3
127.0.0.1:6379> pfadd key1 c d
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pfcount key1
(integer) 2
# 将多个HyperLogLog合并为一个HyperLogLog
127.0.0.1:6379> pfmerge key key1
OK
127.0.0.1:6379> pfcount key
(integer) 4

Bitmaps(位图)

位存储
统计用户信息，活跃/不活跃，登录/未登录，打卡（两个状态）

Bitmaps 位图，数据结构。都是操作二进制位来记录，就只有0和1两个状态

命令	描述
SETBIT key offset value	设置key指定偏移量上的位
GETBIT key offset	获取key指定偏移量上的位
BITCOUNT key [start end]	获取key指定区间的1数量

# 设置key指定偏移量上的位
127.0.0.1:6379> setbit key 0 1
(integer) 0
# 获取key指定偏移量上的位
127.0.0.1:6379> getbit key 0
(integer) 1
127.0.0.1:6379> getbit key 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit key 1 1
(integer) 0
# 获取区间内的1数量
127.0.0.1:6379> bitcount key
(integer) 2

参考

Redis中文网

Redis中文官网

【狂神说Java】Redis最新超详细版教程通俗易懂

Redis持久化