Redis通用教程：数据结构类型、与其他数据库和缓存系统的比较

terry 2年前 (2023-09-26) 阅读数 45 #数据库

Redis通用教程旨在让大家对Redis有一个概念性和总体性的了解，为快速上手并为深入了解Redis奠定基础。

文章摘要：

Redis简介
Redis与其他数据库的对比
Redisin♶数据♶缓存实现类型对比Redis命令功能多种数据types
Spring Data Redis 使用多种数据类型
ZSet（有序集）保证顺序
集（Set）我得到随机元素

断开到redis

redis 是一个非降级数据库（非放置数据库称为 nosql）。

Redis 是一个远程内存数据库。 Redis 客户端可以通过 TCP 协议向服务器请求。

Redis性能强劲，支持持久化和复制，可以轻松存储和读取海量数据。

Redis 有多快？ Redis 附带了一个名为 redis-benchmark 的工具来模拟 N 个客户端同时发送 M 个请求。可以通过redis-benchmark -h命令查看参数。

下面测试了百万次SET和GET操作的性能：

$ redis-benchmark -n 1000000 -t set,get -P 16 –q
SET: 198098.27 requests per second
GET: 351988.72 requests per second
复制代码

Redis与其他数据库的比较

如果局限于一处，很容易“只见森林”而不见森林树。，或者“你手里的那个”拿着锤子，一切看起来都像钉子。

所以我们先和市场上常用的数据库系统进行横向比较，以便大家更直观地感受到Redis的特点。

Redis与其他缓存实现的比较

同时Redis是一种常用的缓存实现。我们还比较了常用缓存实现的优缺点。

Redis 数据类型

Redis 5 引入了新的流数据类型（Stream data type）。在此之前，Redis 可以存储键和 5 种不同数据结构类型之间的映射。这五种数据结构类型分别是STRING（字符串）、LIST（列表）、SET（集合）、HASH（散列）和ZSET（有序集合）。

Redis 中 5 种数据类型概述

数字	结构类型	结构体 STRING 中存储的值	字符串、整数、浮点数	执行以下操作整个字符串或它的一部分;对整数和浮点数进行加法或减法运算
2	LIST	链表，链表的每个节点都包含一个字符串	从链表两端推送或弹出元素；按偏移量修剪链表；读取单个或多个元素；按值查找或删除元素
3	SET	包含字符串和不可重复项的无序集合	插入、获取和删除单个元素；检查数组中是否存在元素；计算交集、并集和分离；从集合中随机获取元素
4	HASH	包含键值对的无序哈希表	插入、获取、删除一个键值对；获取所有键值
5	ZSET	字符串成员（成员）和浮点（计数）之间的有序映射。元素的顺序由点的大小决定	添加、获取和删除单个元素；通过

获取分数（范围）或会员元 Redis 命令使用 5 种数据类型

STRING 命令

字符串函数

SETs 最基本的 获取和DEL功能。它还支持许多复杂的功能，下面简单介绍一下。

数字	命令	描述
1	设置键值	设置指定键值G❙❙❙指定键的值
3	DEL键	删除该键及其对应的值。命令可用于五种数据类型
4	GETRANGE 键开始结束	返回
5	w 键值的小写字符以及SETRANGE 键的溢出值。 value 参数设置从偏移量 offset
6	STRLEN 开始存储在键中的字符串的值 key	返回存储在键

中的字符串的值。这里简单介绍一下命令函数字符串：SETEX和SETNX

SETEX和SETNX对于做分布式锁非常有用。

数字	命令	描述
1	SETEX 键秒值	将结束值附加到第二个键 (s) (s) SETNX 键值	仅当没有键时才设置键值存在

数字功能

对于数字，支持以下功能： ❙❙ 描述

1INCR 键将是键放大2INCRBY键添加以给定的增加值（增量）3INCRBYFLOATddddd 增加存储在键值中。吃点递增值（递增） 4DECR 键将键中存储的数值减一 5DECRBY 键递减键这里简单介绍一下命令：

127.0.0.1:6379> SET key-num 0
OK
127.0.0.1:6379> INCR key-num
(integer) 1
127.0.0.1:6379> GET key-num
"1"
127.0.0.1:6379> INCR key-num
(integer) 2
127.0.0.1:6379> GET key-num
"2"
127.0.0.1:6379> INCR key-num
(integer) 3
127.0.0.1:6379> GET key-num
"3"
127.0.0.1:6379> INCRBY key-num 100
(integer) 103
127.0.0.1:6379> GET key-num
"103"
127.0.0.1:6379> INCRBY key-num 100
(integer) 203
127.0.0.1:6379> DECR key-num
(integer) 202
127.0.0.1:6379> DECRBY key-num 100
(integer) 102
127.0.0.1:6379> DECRBY key-num 100
(integer) 2
127.0.0.1:6379> DECRBY key-num 100
(integer) -98
复制代码

批量功能

编号	命令	说明	。按值键检索所有（一个或多个）
2	MSET 键值 [键值...]	同时设置一对或多对键值
3	MSETNX 键值 [键值...]	当且仅当所有给定键都不存在时，同时设置一个或多个键值对

127.0.0.1:6379> MSET a 1 b 2 c 3
OK
127.0.0.1:6379> MGET a b c
1) "1"
2) "2"
3) "3"
127.0.0.1:6379> MSETNX a 1 b 2 c 3
(integer) 0
127.0.0.1:6379> MSETNX a 1 b 2 d 4
(integer) 0
127.0.0.1:6379> MSETNX d 4 e 5
(integer) 1
127.0.0.1:6379>
复制代码

BIT 函数

数字	命令 ❙❙ 描述❝ TB❙ 已存储密钥string value ，获取指定偏移量的位
2	SETBIT key offset value	对于 key 中存储的字符串值，设置或清除指定 offset 的位
3	BIT COUNT key [start] [end] 字符串中设置的位数
4	BITOP 函数 destkey key [key .. .]	在多个键之间执行按位运算（包括字符串值）应用并将结果存储到目标键中。

LIST 命令

Redis 的独特功能之一是它支持链表结构。以下是使用链表结构的命令。了解这些命令对于掌握Redis链表结构非常重要。

编号	命令	描述
1	BLPOP key1 [key2 ] 超时	删除并获取列表的第一个元素。如果列表中没有元素，它会阻塞列表，直到等待时间到期或找到弹出元素。。
2	BRPOP key1 [key2 ] 超时	删除并检索列表的最后一个元素。如果列表中没有元素，它会阻塞列表，直到超时或找到弹出窗口。
3	BRPOPLPUSH源项超时	从列表中打开一个值，将弹出元素添加到另一个列表中，然后返回；如果列表中没有元素，它会阻塞列表，直到等待时间到期或找到弹出元素。
4	LINDEX 键索引	按索引查找列表中的元素
5	LINSERT 键 BEFORE	AFTER 枢轴值
1	AFTER 枢轴值
1
7	LPOP 键	移出并获取列表的第一个元素
8	LPUSH key value1 [value2]	在列表开头添加一个或多个值
9	LPUSHX key value	在头部ofert一个值现有列表
10	LRANGE -键开始停止	查找列表指定范围内包含的元素
11	LREM键值	删除列表元素
10	索引值索引为
13	L的列表元素TRIM键启动stop	剪切列表，即让列表只保留指定范围内的元素，不在指定范围内的元素被移除。
14	RPOP键	删除列表的最后一个元素，所以返回值为被删除的元素。
15	RPOPLPUSH 源项目	删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
16	RPUSH 键值 1 [值 2]❝ RPUSHX 键值	为现有列表添加价值

127.0.0.1:6379> LPUSH list1 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> RPOP list1
"1"
127.0.0.1:6379> RPOP list1
(nil)
127.0.0.1:6379> BRPOP list1 10
(nil)
(10.10s)
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> LPUSH list1 1 2 3 4 5
(integer) 5
127.0.0.1:6379> LSET list1 4 50
OK
127.0.0.1:6379> LSET list1 5 50
(error) ERR index out of range
复制代码

其中 BLPOP

15 BRPOP BRPOPLPUSH 阻塞，通常用在消息队列中间。

SET命令

Redis的Set是字符串类型的无序集合。集合的成员是唯一的，这意味着集合中不能出现重复的数据。

Redis 中的集合是通过哈希表实现的，所以增删查查的复杂度都是 O(1)。

Redis限制每个key只能存储5.12亿条数据，最大集合成员数为232-1（4294967295，每个集合可以容纳超过40亿个成员）。

编号	命令	描述
1	SADD关键成员1 [成员2]		将一名或多名成员添加到ARD❀。检索系列成员的数量
3	SDIFF key1 [key2]	返回所有给定集合的差异集
4	SDIFFSTORE目标key1 [key2]	返回所有给定集合的差异集和将其存储在 key 2 返回所有给定集合交集的集合
6	SINTERSTORE 目标 key1 [key2]	返回所有给定集合的交集并将其存储在目标中。 set key
8	SMEMBERS key	返回集合中的所有成员
9	MOVE 源目标成员	从源集合中移动成员元素 SP 删除并返回收藏
11	SRANDMEMBER key [count]	从集合中返回一个或多个随机数
12	SREM key member1 [member2] Key COUNT count]	迭代集合的元素

127.0.0.1:6379> SADD set1 a b c d e
(integer) 5
127.0.0.1:6379> SCARD set
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SCARD set1
(integer) 5
127.0.0.1:6379> SISMEMBER set1 f
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SISMEMBER set1 e
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SMEMBERS set1
1) "d"
2) "c"
3) "a"
4) "b"
5) "e"
127.0.0.1:6379> SPOP set1
"d"
127.0.0.1:6379> SPOP set1
"a"
127.0.0.1:6379> SMOVE set1 set2 b
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SMOVE set1 set2 c
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SMEMBERS set2
1) "b"
2) "c"
复制代码

SPOP对于随机性来说，可以作为彩票等业务场景的基础实现。

HASH命令

Redis哈希是字符串类型字段和值的映射表。它类似于Java语言的map结构。哈希特别适合存储对象。† 查看哈希表键并判断字段是否存在

3HGET键字段检索哈希表中存储的指定字段的值4HGETALL键检索所有字段和值指定调♺ NC♺❙ 在 H 调中。字段增量是哈希表键中指定字段的整数加上增量6HINCRBYFLOAT键字段增量是哈希表中指定字段❙♻HK❙❙❀❀的浮点值。 key 获取所有哈希表字段 8HLEN key 获取哈希表字段数量 9HMGET key field 1 [field2] value 10HMSET key field1 value1 [field2 value2] 同时设置多个字段值（字段值）对为哈希表键 11HSET键字段值字段值设置为值12HSETNX键字段值设置哈希表字段值仅当字段字段不存在时。 HVALS 键

127.0.0.1:6379> HSET User001 name "Tom"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HSET User001 birthday "1990-01-20"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HSET User001 gender "Man"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HKEYS User001
1) "name"
2) "birthday"
3) "gender"
127.0.0.1:6379> HGETALL User001
1) "name"
2) "Tom"
3) "birthday"
4) "1990-01-20"
5) "gender"
6) "Man"
复制代码

ZSET 命令

排序数组（例如哈希）用于存储键值对。有序集的键称为成员，每个成员都是不同的；而有序集合的值称为点，该点必须是浮点数。† ZCARD 键

获取有序集中的成员数量 3ZCOUNT 键 min max 在给定的间隔点计算有序集中的成员数量 4 ZINCRBY 成员有序集加增量5ZINTERSTORE 目标数字键 key [ key ...] 计算一个或多个有序集的交集并将结果集存储在新的有序集 key 中6 ZLEXCOUNT key max统计有序集中指定字典范围内的成员数量7ZRANGE key start stop [WITHSCORES]通过索引范围返回有序集，合成指定范围❙❙❙❀ ZRANGEBYLEX key min max [LIMIT offset count]通过字典间隔返回有序集的成员9ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORE] [LIMIT] 按点重新排序的数组成员10ZRANK key member 返回有序集指定成员的索引 11ZREM key member [member...] ZREMRANGEBYLEX key min max从有序集中删除所有指定的字典范围成员 ZREMRANGEBYRANK 键开始结束从给定订单 GOREZRANC♻GOREZRANCKeyrange 中删除所有成员。 min maxshift 排除给定分数的有序集合中的所有成员 15ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES] 返回按索引从高到低按指定间隔排序的集合中的成员 ZREVRANGEBYSCORE键最大最小 [WITHSCORES] 返回有序集合中指定分数范围内的成员，分数从高到低排序17ZREVRANK key member 返回指定成员在有序集合中的排名，有序集合中的成员按分数降序排序。值（从高到低）18ZSCORE 键成员返回有序集成员的分数19ZUNIONSTORE 目标数字键 key [key ...] 一个或多个离子 C。给定有序集合并存储在 New key 20ZSCAN key 游标 [MATCH 模式] [COUNT 计数]迭代有序集合的元素（包括元素成员和元素分数）

127.0.0.1:6379> ZADD Users 1 zhangsan 2 lisi 3 wangwu 4 maliu
(integer) 4
127.0.0.1:6379> ZCARD Users
(integer) 4
127.0.0.1:6379> ZRANK Users maliu
(integer) 3
127.0.0.1:6379> ZSCAN Users 0
1) "0"
2) 1) "zhangsan"
   2) "1"
   3) "lisi"
   4) "2"
   5) "wangwu"
   6) "3"
   7) "maliu"
   8) "4"
127.0.0.1:6379>
复制代码