Redis入门 - 数据类型:5种基础数据类型详解
Redis所有的key(键)都是字符串。我们在谈基础数据结构时,讨论的是存储值的数据类型,主要包括常见的5种数据类型,分别是:String、List、Set、Zset、Hash
Redis数据结构简介
Redis基础文章非常多,关于基础数据结构类型,我推荐你先看下官方网站内容,然后再看下面的小结
首先对redis来说,所有的key(键)都是字符串。我们在谈基础数据结构时,讨论的是存储值的数据类型,主要包括常见的5种数据类型,分别是:String、List、Set、Zset、Hash。
结构类型 | 结构存储的值 | 结构的读写能力 |
---|---|---|
String字符串 | 可以是字符串、整数或浮点数 | 对整个字符串或字符串的一部分进行操作;对整数或浮点数进行自增或自减操作; |
List列表 | 一个链表,链表上的每个节点都包含一个字符串 | 对链表的两端进行push和pop操作,读取单个或多个元素;根据值查找或删除元素; |
Set集合 | 包含字符串的无序集合 | 字符串的集合,包含基础的方法有看是否存在添加、获取、删除;还包含计算交集、并集、差集等 |
Hash散列 | 包含键值对的无序散列表 | 包含方法有添加、获取、删除单个元素 |
Zset有序集合 | 和散列一样,用于存储键值对 | 字符串成员与浮点数分数之间的有序映射;元素的排列顺序由分数的大小决定;包含方法有添加、获取、删除单个元素以及根据分值范围或成员来获取元素 |
基础数据结构详解
内容其实比较简单,我觉得理解的重点在于这个结构怎么用,能够用来做什么?所以我在梳理时,围绕图例,命令,执行和场景来阐述。@pdai
String字符串
String是redis中最基本的数据类型,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。如数字,字符串,jpg图片或者序列化的对象。
- 图例
下图是一个String类型的实例,其中键为hello,值为world
- 命令使用
命令 | 简述 | 使用 |
---|---|---|
GET | 获取存储在给定键中的值 | GET name |
SET | 设置存储在给定键中的值 | SET name value |
DEL | 删除存储在给定键中的值 | DEL name |
INCR | 将键存储的值加1 | INCR key |
DECR | 将键存储的值减1 | DECR key |
INCRBY | 将键存储的值加上整数 | INCRBY key amount |
DECRBY | 将键存储的值减去整数 | DECRBY key amount |
- 命令执行
127.0.0.1:6379> set hello world
OK
127.0.0.1:6379> get hello
"world"
127.0.0.1:6379> del hello
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get hello
(nil)
127.0.0.1:6379> set counter 2
OK
127.0.0.1:6379> get counter
"2"
127.0.0.1:6379> incr counter
(integer) 3
127.0.0.1:6379> get counter
"3"
127.0.0.1:6379> incrby counter 100
(integer) 103
127.0.0.1:6379> get counter
"103"
127.0.0.1:6379> decr counter
(integer) 102
127.0.0.1:6379> get counter
"102"
- 实战场景
- 缓存: 经典使用场景,把常用信息,字符串,图片或者视频等信息放到redis中,redis作为缓存层,mysql做持久化层,降低mysql的读写压力。
- 计数器:redis是单线程模型,一个命令执行完才会执行下一个,同时数据可以一步落地到其他的数据源。
- session:常见方案spring session + redis实现session共享,
List列表
Redis中的List其实就是链表(Redis用双端链表实现List)。
使用List结构,我们可以轻松地实现最新消息排队功能(比如新浪微博的TimeLine)。List的另一个应用就是消息队列,可以利用List的 PUSH 操作,将任务存放在List中,然后工作线程再用 POP 操作将任务取出进行执行。
- 图例
- 命令使用
命令 | 简述 | 使用 |
---|---|---|
RPUSH | 将给定值推入到列表右端 | RPUSH key value |
LPUSH | 将给定值推入到列表左端 | LPUSH key value |
RPOP | 从列表的右端弹出一个值,并返回被弹出的值 | RPOP key |
LPOP | 从列表的左端弹出一个值,并返回被弹出的值 | LPOP key |
LRANGE | 获取列表在给定范围上的所有值 | LRANGE key 0 -1 |
LINDEX | 通过索引获取列表中的元素。你也可以使用负数下标,以 -1 表示列表的最后一个元素, -2 表示列表的倒数第二个元素,以此类推。 | LINDEX key index |
使用列表的技巧
- lpush+lpop=Stack(栈)
- lpush+rpop=Queue(队列)
- lpush+ltrim=Capped Collection(有限集合)
- lpush+brpop=Message Queue(消息队列)
命令执行
127.0.0.1:6379> lpush mylist 1 2 ll ls mem
(integer) 5
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1
1) "mem"
2) "ls"
3) "ll"
4) "2"
5) "1"
127.0.0.1:6379> lindex mylist -1
"1"
127.0.0.1:6379> lindex mylist 10 # index不在 mylist 的区间范围内
(nil)
- 实战场景
- 微博TimeLine: 有人发布微博,用lpush加入时间轴,展示新的列表信息。
- 消息队列
Set集合
Redis 的 Set 是 String 类型的无序集合。集合成员是唯一的,这就意味着集合中不能出现重复的数据。
Redis 中集合是通过哈希表实现的,所以添加,删除,查找的复杂度都是 O(1)。
- 图例
- 命令使用
命令 | 简述 | 使用 |
---|---|---|
SADD | 向集合添加一个或多个成员 | SADD key value |
SCARD | 获取集合的成员数 | SCARD key |
SMEMBERS | 返回集合中的所有成员 | SMEMBERS key member |
SISMEMBER | 判断 member 元素是否是集合 key 的成员 | SISMEMBER key member |
其它一些集合操作,请参考这里https://www.runoob.com/redis/redis-sets.html
- 命令执行
127.0.0.1:6379> sadd myset hao hao1 xiaohao hao
(integer) 3
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "xiaohao"
2) "hao1"
3) "hao"
127.0.0.1:6379> sismember myset hao
(integer) 1
- 实战场景
- 标签(tag),给用户添加标签,或者用户给消息添加标签,这样有同一标签或者类似标签的可以给推荐关注的事或者关注的人。
- 点赞,或点踩,收藏等,可以放到set中实现
Hash散列
Redis hash 是一个 string 类型的 field(字段) 和 value(值) 的映射表,hash 特别适合用于存储对象。
- 图例
- 命令使用
命令 | 简述 | 使用 |
---|---|---|
HSET | 添加键值对 | HSET hash-key sub-key1 value1 |
HGET | 获取指定散列键的值 | HGET hash-key key1 |
HGETALL | 获取散列中包含的所有键值对 | HGETALL hash-key |
HDEL | 如果给定键存在于散列中,那么就移除这个键 | HDEL hash-key sub-key1 |
- 命令执行
127.0.0.1:6379> hset user name1 hao
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset user email1 hao@163.com
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall user
1) "name1"
2) "hao"
3) "email1"
4) "hao@163.com"
127.0.0.1:6379> hget user user
(nil)
127.0.0.1:6379> hget user name1
"hao"
127.0.0.1:6379> hset user name2 xiaohao
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset user email2 xiaohao@163.com
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall user
1) "name1"
2) "hao"
3) "email1"
4) "hao@163.com"
5) "name2"
6) "xiaohao"
7) "email2"
8) "xiaohao@163.com"
- 实战场景
- 缓存: 能直观,相比string更节省空间,的维护缓存信息,如用户信息,视频信息等。
Zset有序集合
Redis 有序集合和集合一样也是 string 类型元素的集合,且不允许重复的成员。不同的是每个元素都会关联一个 double 类型的分数。redis 正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
有序集合的成员是唯一的, 但分数(score)却可以重复。有序集合是通过两种数据结构实现:
- 压缩列表(ziplist): ziplist是为了提高存储效率而设计的一种特殊编码的双向链表。它可以存储字符串或者整数,存储整数时是采用整数的二进制而不是字符串形式存储。它能在O(1)的时间复杂度下完成list两端的push和pop操作。但是因为每次操作都需要重新分配ziplist的内存,所以实际复杂度和ziplist的内存使用量相关
- 跳跃表(zSkiplist): 跳跃表的性能可以保证在查找,删除,添加等操作的时候在对数期望时间内完成,这个性能是可以和平衡树来相比较的,而且在实现方面比平衡树要优雅,这是采用跳跃表的主要原因。跳跃表的复杂度是O(log(n))。
- 图例
- 命令使用
命令 | 简述 | 使用 |
---|---|---|
ZADD | 将一个带有给定分值的成员添加到有序集合里面 | ZADD zset-key 178 member1 |
ZRANGE | 根据元素在有序集合中所处的位置,从有序集合中获取多个元素 | ZRANGE zset-key 0-1 withccores |
ZREM | 如果给定元素成员存在于有序集合中,那么就移除这个元素 | ZREM zset-key member1 |
更多命令请参考这里 https://www.runoob.com/redis/redis-sorted-sets.html
- 命令执行
127.0.0.1:6379> zadd myscoreset 100 hao 90 xiaohao
(integer) 2
127.0.0.1:6379> ZRANGE myscoreset 0 -1
1) "xiaohao"
2) "hao"
127.0.0.1:6379> ZSCORE myscoreset hao
"100"
- 实战场景
- 排行榜:有序集合经典使用场景。例如小说视频等网站需要对用户上传的小说视频做排行榜,榜单可以按照用户关注数,更新时间,字数等打分,做排行。
参考文章
- http://ddrv.cn/a/260579
- https://www.cnblogs.com/haoprogrammer/p/11065461.html
- https://www.pianshen.com/article/6479421770/
- https://www.runoob.com/redis/redis-sorted-sets.html