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  • 后端开发应该掌握的Redis基础

    转自:https://juejin.im/post/5d078cd6f265da1b8466e62c

    在上一篇文章中,我们简单地讲了一下Redis的应用场景、安装、如何连接等比较基础的知识,那么在这篇文章,我们就再接再励,继续Redis基础知识的学习吧。

    在这篇文章中,我们来讲一讲Redis的数据结构和通用命令。

    Redis的数据结构

    Redis支持多种不同的数据结构,包括5种基础数据结构和几种比较复杂的数据,这些数据结构可以满足不同的应用场景。

    五种基础数据结构

    1. String:字符串,是构建其他数据结构的基础

    2. Hash:哈希列表

    3. List:列表

    4. Set:集合,在哈希列表的基础上实现

    5. Sort Set:有序集合

    复杂的数据结构

    1. Bitmaps:位图,在string的基础上进行位操作,可以实现节省空间的数据结构。

    2. Hyperloglog:用于估计一个 set 中元素数量的概率性的数据结构。

    3. Geo: geospatial,地理空间索引半径查询。

    4. BloomFilter:布隆过滤器。

    不同数据结构的相同之处

    从上面的介绍,我们看到支持的数据结构的不同,但其实,Redis的每一种数据结构都由一个keyvalue组成,可以抽象为:

    Redis数据结构组成

     而所有数据结构的key的值都是任意合法的字符串,不同的数据结构的区别就在于value存储的值的不同而不同。

    比如,最简简单的String数据结构,其value为String,所以String可以表示为:

    而Hash数据结构,其value为一个哈希列表,所以Hash可以表示为:

    这里就列出String和Hash来讲解说明,关于更多数据结构的内部结构及详细操作,我们在之后的文章在再谈谈吧。

    Redis的通用命令

    Redis官网将Redis的命令按照功能划分为15个主题分组,其中,Kyes主题的命令对所有的数据结构都通用,因此,有必要在了解其他数据结构命令前好好学习一下。

    keys

    keys命令的作用是列出Redis所有的key,该命令的时间复杂度为O(N)N随着Rediskey的数量增加而增加,因此Redis有大量的key,keys命令会执行很长时间,而由于Redis是单线程,某个命令耗费过长时间,则会导致后面的的所有请求无法得到响应,因此,千万不要在生产服务器上使用keys命令。

    # key命令,时间复杂度为O(n)
    keys pattern #pattern可为一个包含匹配模式的字符串,可以包含*,+,?,[a-z]等模式。

    示例

    > mset hello_test1 one hello_test2 two helloa a hellob b
    > keys hello*
    1) "hello_test1"
    2) "hello_test2"
    3) "helloa"
    4) "hellob"
    > keys heelo?
    1) "helloa"
    2) "hellob"
    > keys hello[a-z]
    1) "helloa"
    2) "hellob"

    exists

    exists命令用于判断一个或多个key是否存在,判断多个key时,key之间用空格分隔,exists的返回值为整数,表示当前判断有多少个key是存在的。

    # exists命令,时间复杂度O(1)
    exists key [key ...]
    复制代码

    示例

    > set test1 t1
    > exists test1 test2 
    (integer) 1 #只有一个key存在
    > exists test3 test3
    (integer) 0 #key都不存在
    

    del

    del命令用于删除一个或多个key,多个key之间用空格分隔,其返回值为整数,表示成功删除了多少个存在的key,因此,如果只删除一个key,则可以从返回值中判断是否成功,如果删除多个key,则只能得到删除成功的数量。

    # del命令,时间复杂度O(n)
    del key [key ...]
    

    示例

    > set test t
    > del test
    (integer) 1
    > mset test1 2 test2 1
    > del test1 test2 test3
    (integer) 2 # 返回2,表示成功删除两个
    #再次删除,返回0,因为删除成功个数为0
    > del test1 test2 test3
    (integer) 0
    
     

    expire,pexpire

    expire设置key在多少秒之后过期,pexpire设置key在多少毫秒之后过期,成功返回1,失败返回0。

    # expire命令,时间复杂度为O(1)
    expire key seconds
    
    # pexpire命令,时间复杂度为O(1)
    pexpire key milliseconds
    
     

    示例

    > mset test test_value test1 test1_value
    > expire test 10 #设置10秒后过期
    (integer) 1
    > pexpire test1_value 10000 #设置10000毫秒(10s)后过期
    (integer) 1
    > expire ttt 100
    (integer) 0 # 不存在的key,设置失败,返回0 
    
     

    ttl,pttl

    ttl和pttl命令用于获取key的过期时间,其返回值为整型,代表的意义分为几种情况:

    1. 当key不存在或过期时间,返回-2。
    2. 当key存在且永久有效时,返回-1。
    3. 当key有设置过期时间时,返回为剩下的秒数(pttl为毫秒数)
    # ttl命令,时间复杂度O(1)
    ttl key
    
    # pttl命令,时间复杂度O(1)
    pttl key
    

      

     

    示例(ttl的演示,pttl类似)

    > set test test
    > expire test 100
    > ttl test
    (integer) 98#返回剩下的秒数
    > set test1 #永久有效
    > ttl test1
    (integer) -1
    > ttl test2
    (integer) -2#不存在或过期
    #100秒后
    > ttl test # test已过期
    (integer) -2
     

    expireat,pexpireat

    设置key在某个时间戳过期,expreat参数时间戳用秒表示,而pexpireat则用毫秒表示,与expire和pexpire功能类似,返回1表示成功,0表示失败。

    #expireat命令,时间复杂度为O(1)
    expireat key timestamp
    
    #pexpireat命令,时间复杂度为O(1)
    pexpireat key milliseconds-timestamp
    
     

    示例

    > set test test
    > expireat test 1560873600 # 2019-06-19 00:00:00
    (integer) 1
    > set test1 test1
    > pexpireat test1 156087360000 # 2019-06-19 00:00:00的毫秒表示
    (integer) 1
    

    persist

    移除key的过期时间,将key设置为永久有效,当key设置了过期时间,使用persist命令移除后返回1,如果key不存在或本身就是永久有效的,则返回0。

    # persist命令,时间复杂度O(1)
    persist key
     

    示例

    > set test test
    > ttl test
    (integer) -1 # 表示永久有效
    > persist test
    (integer) 0 # 对永久有效或不存在的key使用persist命令,返回
    > expire test 10
    (integer) 1
    > persist test
    (integer) 1
    

      

    type

    判断key是什么类型的数据结构,返回值为string,list,set,hash,zset,分别表示我们前面介绍的Redis的5种基础数据结构。

    geo,hyperloglog,bitmaps等复杂的数据结构,都是在这五种基础数据结构上实现,比如geo是zset类型,hyperloglog和bitmaps都为string。
    # type命令,时间复杂度O(1)
    type key
    

      示例

    > set test test
    > type test
    string
    > hset htest test test
    > type htest
    hash
     

    小结

    上面介绍的是Redis中最常用的通用命令,虽然简单,但还是非常有必要掌握其用法和使用方面要注意的事项,其实,对于普通开发人员来说,很多时候,也只是使用这些基础通用的命令来操作Redis而已。

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