Redis基本数据结构总结之SET、ZSET和HASH

Redis基本数据结构总结

前言

Redis的特点在于其读写速度特别快，因为是存储在内存中的，其非常适合于处理大数据量的情况；还有一个是其不同于其他的关系型数据库，Redis是非关系型数据库，也就是我们常说的NoSQL，其并不需要一开始去创建好表结构，可以存储自定义的数据；还有Redis是分布式的，其可以主从分离，主从复制，比如说我们不可能只用一台Redis服务器来处理客户端的请求，因为这样毕竟是存在风险，如果服务器挂掉了，那么其数据就会丢失，而且无法找回，所以存在这么一种方案：多个主服务器用来处理客户端的请求，接着多个Redis分服务器用来将主服务器的数据同步到MySQL，这样在Redis服务器挂掉的时候，我们还是可以通过访问MySQL数据库从而得到数据；

很多人说Redis和memcached比较相像，但是我没有使用过memcached，所以只是总结了别人的比较。Redis拥有5个数据结构，而memcached只有一个字符串的数据结构，其只能通过append命令将数据添加到字符串的末尾，并且把该字符串当作一个列表在使用，在删除数据的时候，redis可以直接通过remove命令将其真正的删除，但是memcached只能够通过黑名单隐藏该数据从而避免对该数据进行读取，更新。

五种数据结构

这五种数据结构分别是STRING（字符串）、LIST（列表）、SET（集合）、HASH（哈希）、ZSET（有序集合）；

• 字符串：包括字符串、整数和浮点数；
• 列表：一个链表，链表上面的每个结点都是一个字符串，其遵从队列的访问格式－先进先出，也就是从链表的结尾进行插入，链表的头部进行弹出；
• 集合：里面是一个容器，他不允许存在相同的元素，每个值都是独一无二的；
• 哈希：是一个键值对组合而成的无序散列表，其的键同样是不允许重复的；
• 有序集合：是在集合的基础之上进行了排序；

在了解那五个操作相关的命令之前，需要先了解关于键的相关的命令：

Key

1. DEL key

   移除给定的一个或者多个key。

2. KEYS pattern

   查找符合给定模式的key，注意其匹配的模式怎么使用，包括了?、*、[]等等。

3. RANDOMKEY

   从当前数据库中随机返回一个key。

4. EXPIRE key seconds

   为给定的key设置存活时间，时间一过则把对应的key进行销毁，注意单位为秒。

5. TTL key

   获取key剩余的存活时间，单位为秒，和上面的命令相对应，当 key 不存在时，返回 -2 。 当 key 存在但没有设置剩余生存时间时，返回 -1 。

6. MOVE key db

   将key移动到指定的db，默认情况下使用的是0号数据库，注意要移动到相应的数据库（SELECT db）才能看到。

7. RENAME key newkey

   将key更改为新的key，注意如果newkey在数据库中已经存在，那么旧的key的数据会把已经存在的新的key给覆盖掉。如果旧名不存在，则提示ERR，如果更改成功，则提示OK。

8. TYPE key

   返回指定的key的类型，如果不存在则返回的是none，而不是nil（进行操作才返回的）。

9. OBJECT REFCOUNT key | OBJECT ENCODING key | OBJECT IDLETIMEkey

   分别返回key所引用的次数，key对应的编码，key空闲的时间（没有读也没有写，单位为秒）。

10. RENAMENX key newkey

    在RENMAE的基础上判断key是否存在，更加的安全。

11. EXPIREAT key timestamp

    设置时间戳。

12. PERSIST key

    移除给定key的生存时间，也可以使用EXPIRE 来重置。

13. SORT key [BY pattern] [LIMIT offset count] [GET pattern] [ASC|DESC] [ALPHA] [STORE destination]

    这个方法只能用在LIST、SET、ZSET上，这里的pattern和之前的keys的pattern是一样的，LIMIT则是用来限制返回的偏移量和数量，GET是获取返回的指定的key的内容，ASC是升序、DESC是降序， ALPHA则是用在对字符串进行排序的时候，STORE则是指定存储的地方，可以指定到一个key上，这样就可以通过GET来访问到。

STRING

1. GET key

   获取存储在给定键的值。

2. MGET key...

   获取多个指定的键值。

3. GETRANGE key start end

   获取指定范围的键值，支持反向操作，如果end超出实际范围，则忽略，返回全值。

4. GETSET key value

   集合了GET和SET的功能，不过其返回的是该键被设置之前的值，但是其的值已经发生了改变 ，注意如果之前没有该键，则返回nil。

5. SET key value

   设置存储在给定键中的值。

6. SETNX key value

   注意在key已经存在的情况下，不进行任何操作，也就是说 SET if key not exist；可能存在一个锁的问题。

7. SETEX key seconds value

   集合了SET和EXPIRE的功能，如果key存在，则覆盖掉。

8. SETRANGE key offset value

   从偏移量开始设置，注意的是当这个value不足以把之前的value给覆盖掉时，那么仍然会显示之前没有被覆盖掉的值。这里返回的是字符串总的长度。如果空白字符串不存在的话，则相当于在空白字符串上进行操作。

9. MSET key value ...

   可以同时设置多个键值对，如果不像覆盖掉key的话，可以使用MSETNX。

10. MSETNX key value...

    和SETNX的作用是一样的，这里只有全部key都设置成功，才能返回1，只要有一个key已经存在，就会返回0。

11. APPEND key value

    追加字符串值，返回新字符串长度，可以添加空字符串，返回的是原来的长度。

12. STRLEN key

    返回字符串长度。

13. DECR key

    将key的值减一，如果不存在key，则会先进行SET，并且将该键值初始化为0，然后再减一。该命令只能使用在数字上面。

14. DECRBY key decrement

    在上面的基础之上减去指定的值。

15. INCR key 和 INCRBY key increment

    同DECR和DECRBY

16. SETBIT key offset set_or_clean

    将字符串看作是二进制，并且将字符串指定偏移量的二进制位设置为指定值，可以是set（1）或者clean（0）。同样的，如果key不存在，则帮其进行设置。返回未设置之前的bit值。

17. GETBIT key offset

    把字符串看作是二进制串，并且返回二进制串中指定偏移量的二进制位的值。

LIST

在LIST中，不需要进行相应的SET操作，如果其不存在，其会自动创建，并且初始化为空列表。

1. LPUSH key value...

   把多个键值加入到列表key的表头中，返回列表的长度。

2. LPUSHX key value...

   在上面的基础之上，如果key不存在，则不进行任何操作，即 LPUSH if key exists。

3. RPUSH key value

   插入到表尾。

4. RPUSHX key value

   类似LPUSHX。

5. LPOP key

   移出并且返回头元素。

6. RPOP key

   移出并且返回尾元素。

7. BLPOP key... timeout

   相当于LPOP的阻塞版本，如果其列表没有元素的时候，则会一直阻塞到列表中存在值并且进行LPOP操作，我们还可以设置超时时间，如果是0的话，则表明其可以阻塞到无限时间长。

8. BRPOP key... timeout

   参照BLPOP。

9. LLEN key

   返回列表的长度。

10. LRANGE key start stop

    返回只等区间长度的元素，注意stop要大于start，否则返回一个空列表。

11. LREM key count value

    删除列表中和value相等的元素。这个取决于count的值，如果为正数，正向搜索删除，如果为负数，反向搜索删除，如果等于0，则全部删除；返回被删除的个数。

12. LSET key index value

    设置指定下标的值为新的value。

13. LTRIM key start stop

    将指定返回值保留下来，其余均删除。

14. LINDEX key index

    返回指定下标index的值。

15. LINSERT key BEFORE|AFTER privot value

    将key添加到privot之前或者之后，如果privot不存在或者列表为空，则不进行任何操作。如果成功则返回列表长度。

16. RPOPLPUSH source destination

    将source中的尾元素弹出并且插到destination列表的头元素的位置上，可以简单的理解为其进行了插队的操作；如果destination不存在则默认设置为空列表，但是如果source不存在则不进行任何的操作。返回弹出的元素。

17. BRPOPLPUSH source destination timeout

    上面版本的阻塞版本，如果timeout为0，则可以无限期阻塞。直到source中存在元素。

SET

1. SADD key-name member[member...]

   添加多个元素到集合中，并且返回添加到集合中的的元素的个数。

2. SREM key-name member[member...]

   删除多个元素到集合中，并且返回删除的元素的个数。

3. SISMEMBER key-name member

   判断该元素是否存在于该集合中。是返回1，不是返回0。

4. SCARD key-name

   返回该集合的元素数量。

5. SMEMBERS key-name

   返回该集合的所有元素。

6. SRANDMEMBER key-name [count]

   随机的返回该集合的count个元素，如果count是正数的话，不会重复，但是是负数的话，则可能就会重复。如果count不提供，则默认返回一个。

7. SPOP key-name

   随机的弹出并且返回该值。

8. SMOVE from-key-name to-key-name member

   将该元素从from移动到to中，成功则返回1，相反返回0。

9. SDIFF key-name [key-name...]

   返回在第一个集合中存在，其它集合不存在的元素，即取差集。

10. SDIFFSTORE dest-key key-name [key-name...]

    分成DIFF和STORE来看，也就是将DIFF的结果存储在dest-key中。

11. SINTER key-name [key-name...]

    返回在所有集合中同时存在的元素，即取交集。

12. SINTERSTORE dest-key key-name [key-name...]

    分成INTER和STORE来看，也就是将INTER的结果存储在dest-key中。

13. SUNION key-name [key-name...]

    返回在所有集合中的元素，即取并集。

14. SUNIONSTORE dest-key key-name [key-name...]

    分成UNION和STORE来看，也就是将UNION的结果存储在dest-key中。

有序集合

1. ZADD key-name score member [score member...]

   将带有给定分值的成员加入到有序集合中，如果已经存在成员，则更新成员分数，返回添加的个数，但不包括更新的个数。

2. ZREM key-name member [member..]

   从有序集合里面移除给定的成员，并且返回成功删除的个数。

3. ZCARD key-name

   返回有序集合中元素的数量。

4. ZINCRBY key-name increment member

   给成员加上increment，如果key不存在，则先进行添加，再加上increment。

5. ZCOUNT key-name min max

   返回值介于min和max之间的成员数量。

6. ZRANK key-name member

   返回成员的排名。

7. ZSCORE key-name member

   返回成员的分值。

8. ZRANGE key-name start stop [WITHSCORES]

   返回排名介于start到stop的成员，如果WITHSCORES为True的话，则分值也一起返回，如果stop为-1的话，则返回全部。

9. ZREVRANK key-name member

   分成REV和RANK来看，REV:成员从大到小进行排列，RANK:返回具体的排名位置，也就是说集合中分数最大的成员的排名为0。如果不存在该成员，则返回nil。

10. ZREVRANGE key-name start stop [WITHSCORES]

    分成REV和RANGE来看，REV:成员从大到小进行排列，RANGE:排名介于start到stop的成员。注意是逆序的。

11. ZRANGEBYSCORE key-name min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]

    返回分值介于min到max之间到所有成员，可以指定返回从偏移量开始的count个成员。

12. ZREVRANGEBYSCORE key-name max min [WITHSCORES] [LIMIT offset count]

    返回同上，不过是分值从高到低进行排列，注意这里是max－min。

13. ZREMRANGEBYRANK key-name start stop

    将ZRANGEBYRANK返回的成员删除掉，返回删除的元素的个数。

14. ZREMRANGEBYSCORE key-name min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]

    同样的道理，将ZRANGEBYSCORE返回的成员删除掉，返回删除的元素的个数。

15. ZINTERSTORE dest-key key-name [key-name...]

    和集合类似，分成INTER和STORE来看，也就是将INTER的结果存储在dest-key中。

16. ZUNIONSTORE dest-key key-name [key-name...]

    和集合类似，分成UNION和STORE来看，也就是将UNION的结果存储在dest-key中。

散列

Hash，所以以H开头

1. HSET key-name key value

   设置一个键值对，如果存在键则覆盖掉其值。

2. HSETNX key-name key value

   设置一个键值对，当且仅当key没有被赋值过的情况下，返回1为成功赋值到一个新键上，0为已经存在该键。

3. HMSET key-name key value [key value...]

   设置一个或者多个键值对。

4. HGET key-name key

   获取一个键对应的值。

5. HMGET key-name key [key...]

   可以获取多个键对应的值。

6. HDEL key-name key [key...]

   删除多个键值对，返回成功删除的数量。

7. HLEN key-name

   返回键值对数量。

8. HSTRLEN key-name key

   获取指定键对应的字符串值的长度，不存在返回0

9. HEXIST key-name key

   判断该键值是否存在于散列中。

10. HKEYS key-name

    获取散列所有的键。

11. HVALS key-name

    获取散列所有的值。

12. HGETALL key-name

    获取所有的键值对。

13. HINCREBY key-name key increment

    将key保存的值加上increment。

14. HINCREBYFLOAT key-name key increment

    将key保存的值加上浮点数increment。

15. HSCAN key-name cursor [MATCH pattern] [COUNT count]

    迭代哈希里面的函数。