Redis常用数据类型

Redis是NoSQL型数据库，数据都在内存中，支持持久化，支持多种数据结构的存储，如String、list、set、hash、zset。一般作为缓存数据库辅助持久化的数据库。本篇记录基本概念和操作，关于持久化、主从复制、事务、集群等内容的学习查看官方文档。

Redis中文文档

Redis安装配置

Redis安装

• 下载官网最新redis压缩包，上传到虚拟机中并解压
• 安装c语言编译环境：yum install gcc
• 进入redis解压后目录，make进行编译
• make install
• 安装目录在/usr/local/bin，包括
  • redis-benchmark：性能测试工具
  • redis-check-aof：修复有问题的AOF文件
  • redis-check-dump：修复有问题的dump.rdb文件
  • redis-sentinel：Redis集群使用
  • redis-server：Redis服务器启动命令
  • redis-cli：客户端操作入口

Redis启动

• 备份redis.conf到其它目录下，如cp redis.conf /etc/
• 修改备份文件中daemonize no改为yes，可以让服务在后台启动
• 启动：redis-server /etc/redis.conf
• 连接：redis-cli

五大数据类型

Redis默认16个数据库，从0到15，select dbid 可以切换数据库，所有库统一密码。

dbsize：查看当前库的key数量

flushdb：清空当前库

flushall：清空所有库（慎用）

Redis是单线程+多路IO复用技术

String

• keys *：查看当前库所有key
• exists key：判断某个key是否存在
• type key：查看key是什么类型
• del key：删除指定key的数据
• unlink key：根据value选择非阻塞删除
• expire key n：为key设置过期时间，ttl key可以查看过期时间，-1表示永不过期，-2表示已过期
• set key value：添加键值对
• get key：查询对应键值
• append key value：将给定的value追加到原值末尾
• strlen key：获取值的长度
• setnx key value：只有key不存在时，设置key值成功
• incr/decr key：将 key中储存的数字值增1/减1
  • 该操作是原子操作，不会被线程调度机制打断，一旦开始，就一直运行到结束，中间不会切换到另一个线程，Redis单命令的原子性得益于Redis的单线程。
• incrby/decrby key <步长>：将key中存储数值增减步长
• mset key1 value1 key2 value2 …：同时设置多个key-value
• mget key1 key2…：同时获取多个value
• msetnx key1 value1 key2 value2：同时设置多个key-value，当且仅当所有key不存在成功。
  • 原子性：有一个key存在则都设置失败
• getrange key start end ：获取值的范围，两端都闭
• setrange key offset value：从offset开始，用value覆盖原字符串
• setex key 过期时间 value：设置键值同时设置过期时间，单位秒
• getset key value：获取key对应旧值，同时设置新值为value

数据结构：简单动态字符串(Simple Dynamic String,缩写SDS)，是可以修改的字符串，内部结构实现上类似于Java的ArrayList，采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配。

如图中所示，内部为当前字符串实际分配的空间capacity一般要高于实际字符串长度len。当字符串长度小于1M时，扩容都是加倍现有的空间，如果超过1M，扩容时一次只会多扩1M的空间。需要注意的是字符串最大长度为512M。

List

• lpush/rpush key value1 value2…：从左边/右边插入一个/多个值
• lpop/rpop key：从左边/右边取出一个值。值取完，键也不存在了
• rpoplpush key1 key2：从key1列表右侧取出一个值，查到key2的左侧
• lrange key start stop：按照索引下标获得元素（从左到右），0 -1表示所有
• lindex key index：按照索引下标获取元素
• llen key：获得列表长度
• linsert key before/after value newvalue：在value前/后插入newvalue
• lset key index value：将列表key 下标为index的值替换成value

数据结构：快速链表quickList。在列表元素较少的情况下会使用一块连续的内存存储，这个结构是ziplist，也即是压缩列表。它将所有的元素紧挨着一起存储，分配的是一块连续的内存。当数据量比较多的时候才会改成quicklist。

Redis将链表和ziplist结合起来组成了quicklist。也就是将多个ziplist使用双向指针串起来使用。这样既满足了快速的插入删除性能，又不会出现太大的空间冗余。

Set

• sadd key value1 value2…：将元素加入集合key中，已存在的元素被忽略
• smembers key：查询该集合所有值
• sismember key value：判断集合key是否含有该value值
• scard key：返回集合元素个数
• srem key value1 value2…：删除集合中的元素
• spop key：从集合中随机去除一个值
• srandmember key n：从集合中随机取出n个值。不会删除
• smove key1 key2 value：把key1集合的value移到key2中去
• sinter k1 k2：返回两集合交集
• sunion k1 k2：返回两集合并集
• sdiff k1 k2：返回两集合差集，在k1中不在k2中的

数据结构：Set数据结构是dict字典，字典是用哈希表实现的。Java中HashSet的内部实现使用的是HashMap，只不过所有的value都指向同一个对象。Redis的set结构也是一样，它的内部也使用hash结构，所有的value都指向同一个内部值。

Hash

Redis hash是一个String类型的field和value的映射表，适合用于存储对象

• hset key field value field value…：设置key中的field键为value
  • 如hset user id 1 name jack age 20
• hget key field：从key中取出键为field的值
• hdel key field1 field2…：删除key中的field域
• hexists key field：判断key中是否存在域field
• hkeys key：列出该key的所有field
• hvals key：列出该key的所有value
• hincrby key field increment：为key中field域加上increment
• hsetnx key field value：将key中域field值设置为value，仅当field域不存在时成功

数据结构：Hash类型对应的数据结构是两种：ziplist（压缩列表），hashtable（哈希表）。当field-value长度较短且个数较少时，使用ziplist，否则使用hashtable。

Zset(有序集合)

与普通集合set非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合。不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个评分（score）,这个评分（score）被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员

• zadd key score1 value1 score2 value2…：将value值加入有序集合key中，并指定score值
• zrange key start stop [withscores]：返回有序集合中，下标在[start,stop]之间的元素
• zrangebyscore key min max：返回有序集 key 中，所有 score 值介于 min 和 max 之间的成员
• zincrby：为元素加上增量
• zrem key value：删除该集合指定元素
• zcount key min max：返回该集合分数区间内元素个数
• zrank key value：返回该值排名，从0开始

zset结构同时包含一个字典和一个跳跃表，跳跃表按score从小到大保存所有集合元素。字典保存着从member到score的映射。这两种结构通过指针共享相同元素的member和score，不会浪费额外内存。

跳跃表的结构：跳跃表

Jedis操作Redis

依赖

<dependency>
  <groupId>redis.clients</groupId>
  <artifactId>jedis</artifactId>
  <version>3.3.0</version>
</dependency>

连接Redis

public class JedisDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.57.101", 6379);
        String pong = jedis.ping();
        System.out.println("连接成功：" + pong);
        jedis.close();
    }
}

Key

jedis.set("k1", "v1");
jedis.set("k2", "v2");
Set<String> keys = jedis.keys("*");
System.out.println(keys.size());
for (String key : keys) {
    System.out.println(key);
}
System.out.println(jedis.exists("k1"));
System.out.println(jedis.ttl("k1"));                
System.out.println(jedis.get("k1"));

String

jedis.mset("str1","v1","str2","v2","str3","v3");
System.out.println(jedis.mget("str1","str2","str3"));

List

jedis.lpush("k1","v1","v2");
List<String> list = jedis.lrange("mylist",0,-1);
for (String element : list) {
    System.out.println(element);
}

Set

jedis.sadd("orders", "order01");
jedis.sadd("orders", "order02");
Set<String> smembers = jedis.smembers("orders");
for (String order : smembers) {
    System.out.println(order);
}
jedis.srem("orders", "order02");

Hash

jedis.hset("hash1","userName","lisi");
System.out.println(jedis.hget("hash1","userName"));
Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
map.put("telphone","13810169999");
map.put("address","atguigu");
map.put("email","abc@163.com");
jedis.hmset("hash2",map);
List<String> result = jedis.hmget("hash2", "telphone","email");
for (String element : result) {
    System.out.println(element);
}

Zset

jedis.zadd("zset01", 100d, "z3");
jedis.zadd("zset01", 90d, "l4");
Set<String> zrange = jedis.zrange("zset01", 0, -1);
for (String e : zrange) {
    System.out.println(e);
}