04. 数据类型

Redis数据类型

5种常用数据类型：

• string

类比java的String

• hash

类比java的HashMap

• list

类比java的 LinkedList

• set

类比Java的 HashSet

• sorted_set

也称Zset，类比java的 TreeSet

redis数据存储格式：

redis自身是一个Map，其中所有的数据都是采用 key:value 的形式存储。所有的 key 都是字符串， value 的存储可以分多种数据类型。

string类型

存储的数据：单个数据，最简单的数据存储类型，也是最常用的数据存储类型

存储数据的格式：一个存储空间保存一个数据

存储内容：通常使用字符串，如果字符串以整数的形式展示，可以作为数据操作使用。

string类型是二进制安全的，意思是redis的string可以包含任何数据，比如图片或者序列化的对象。

基本操作：

• 添加/修改数据

set key value

• 获取数据

get key

• 删除数据

del key

如果删除成功，会返回以下信息：

127.0.0.1:6379> del age
(integer) 1

如果删除失败（例如删除不存在的key），会返回以下信息：

127.0.0.1:6379> del age
(integer) 0

• 添加/修改多个数据

mset key1 value1 key2 value2 ...

• 获取多个数据

mget key1 key2 ....

• 获取数据字符个数（字符串长度）

strlen key

• 追加信息到原始信息后部
  如果原始信息存在则追加，否则新建。

append key value

append命令返回的结果是value的字符串长度

127.0.0.1:6379>append mn 100
(integer) 3

扩展操作：

• 设置数值数据增加范围的值（可以为负数）

incr key
incrby key increment
incrbyfloat key increment

• 设置数值数据减少指定范围的值

decr key
decrby key increment

• 设置数据具有指定的生命周期

setex key seconds value  # set with expire
psetex key milliseconds value

如果使用 setex name zhangsan 10 设置name为10秒有效期，然后又执行了 set name lisi ，此时将不再有10秒有效期的限制

• 获取截取指定区间的字符串

getrange key start end

• 从指定位置设置字符串

setrange key offset value

• key不存在时才设置

setnx key value # set if not exist

• 多个Key都不存在时才设置

当key1 、key2、key3都不存在时才能设置成功

msetnx key1 value1 [key2 value2 key3 value3....]

string作为数值操作：

• string在redis内部存储默认就是一个字符串，当遇到增减类操作 incr、decr时会转成数值型进行计算
• redis所有的操作都是原子性的，采用单线程处理所有业务，命令是一个一个执行的，因此无需考虑并发带来的数据影响
• 注意：按数值进行操作的数据，如果原始数据不能转换成数值，或超越了redis数值上限，将报错

9223372036854775807 （对应 java中的long型最大值，Long.MAX_VALUE）

• 数据未获取到时：(nil) 表示null
• 数据最大存储量：512M

redis可以用于控制数据库表主键，为数据库表主键提供生成策略，保障数据库表的主键唯一性。此方案适用于所有数据库，且支持数据库集群。

redis可以应用于各种结构性和非结构型高热度数据访问加速

redis中的key命名惯例为冒号分隔，例如：

key = customer:id:2010010200001:name, value = 张三

key = customer:id:202001010004 , value = {"name", "zhangsan", "age" : 10}

hash类型

新的存储需求：对一系列存储的数据进行编组，方便管理，典型应用存储对象信息

需要的存储结构：一个存储空间保存多个键值对数据

hash结构：

一个 key 对应 hash 存储空间， 一个hash存储空间内又可存多个 field - value 键值对。

hash结构优化：

• 如果field数量较少，存储结构优化为类数组结构
• 如果field数量较多，存储结构使用HashMap结构

基本操作：

• 添加/修改数据

hset key field value

• 获取数据

hget key field
hgetall key

• 删除数据

hdel key field1 [field2]

• 添加/修改多个数据

hmset key field1 value1 field2 value2 ....

• 获取多个数据

hmget key field1 field2 ...

• 获取哈希表中字段的数量

hlen key

• 获取哈希表中是否存在指定的字段

hexists key field

• key下存在指定的字段，则不操作，不存在则创建

hsetnx key field value

扩展操作：

• 获取哈希表中所有的字段名或字段值

hkeys key  # 获取该key下所有的field名
hvals key  # 获取该key下所以的value（不会去除重复项）

• 设置指定字段的数量数据增加指定返回的值

hincrby key field increment
hincrbyfloat key field increment

hash类型数据操作的注意事项：

• hash类型下的value只能存储字符串，不允许存储其他数据类型，不存在嵌套现象。如果数据未获取到，对象的值为空（nil）
• 每个hash可以存储 2^32 -1 个键值对
• hash类型十分贴近对象的数据存储形式，并且可以灵活添加删除对象属性。但hash设计初衷不是为了存储大量对象而设计的，不可以滥用，更不可以将hash作为对象列表使用。
• hgetall操作可以获取全部属性，如果内部field过多，遍历整体数据效率就会很低，有可能成为数据访问瓶颈。

list类型

数据存储需求：存储多个数据，并对数据进入存储空间的顺序进行区分。

需要的存储结构：一个存储空间保存多个数据，且通过数据可以体现进入顺序

list类型：保存多个数据，底层使用双向链表存储结构实现。

基本操作：

• 添加/修改数据

lpush key value1 [value2] ...  # 向左边插入
rpush key value1 [value2] ...  # 向右边插入

• 获取数据

lrange key start stop # 从左边读指定范围，从start到stop的索引位置
lindex key index # 获取指定索引位置的元素
llen key  # 获取长度

• 获取并移除数据

lpop key  # 从左边移出
rpop key # 从右边移出

扩展操作：

• 规定时间内获取并移除数据
  如果当前指定的key有值则直接取出，如果没有值则等待一段时间，一旦有值插入立即取出，如果超出指定时间则退出。

blpop key1 [key2] timeout
brpop key1 [key2] timeout

• 移除指定数据
  list存储的内容可以重复，要指定移除多少个指定值

lrem key count value

• 截取指定范围的值后再赋值给key

ltrim key start end

redis应用于具有操作先后顺序的数据控制

list注意事项：

• list中保存的数据都是string类型的，数据总容量是有限的，最多 2^32 -1 个元素
• list具有索引的概念，但是操作数据时通常以队列的形式进行入队出队操作，或以栈的形式进行入栈出栈操作
• 获取全部操作数据结束索引设置为 -1，例如（lrange mylist 0 -1）
• list可以对数据进行分页操作，通常第一页的信息来自list，第2页及更多的信息通过数据库的形式加载

set类型

存储需求：存储大量的数据，在查询方面提供更高的效率。

存储结构：能够保存大量的数据，高效的内存存储机制，便于查询。

set类型：与hash存储结构完全相同，用value仅保存字段名，不保存字段值，并且value不允许重复。

基本操作：

• 添加数据

sadd key member1 [member2]

• 获取全部数据

smembers key

• 删除数据

srem key member1 [member2]

• 获取集合数据总量

scard key

• 判断集合中是否包含指定数据

sismember key member

扩展操作：

• 随机获取集合中指定数量的数据

srandmember key [count]

• 随机获取集合中的某个数据并将该数据移出集合

spop key

• 求两个集合的交、并、差集

sinter key1 [key2]  # 交集
sunion key1 [key2]  # 并集
sdiff key1 [key2]  # 差集（带方向）

• 求两个集合的交、并、差集并存储到指定集合中

sinterstore destination key1 [key2]
sunionstore destination key1 [key2]
sdiffstore destination key1 [key2]

• 将指定数据从原始集合中移动到目标集合中

smove source destination member

set类型数据操作的注意事项：

• set类型不允许数据重复，如果添加的数据在set中已经存在，将只保留一份
• set虽然与hash的存储结构相同，但是无法启用hash中存储值的空间

redis可以应用于同类型不重复数据的合并操作。

reids可以应用于同类型数据的快速去重。

redis可以应用于基于黑名单、白名单设定的服务控制。

sorted_set类型

存储需求：数据排序有利于数据的有效展示，需要提供一种可以根据自身特征进行排序的方式。

存储结构：新的存储模型，可以保存可排序的数据。

sorted_set类型：在set的存储结构基础上添加可排序的列（score）

score是一个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。

sorted_set的成员是唯一的，但是score是可以重复的。

sorted_set也叫做ZSet。

基本操作：

• 添加数据

zadd key score1 member1 [score2 memeber2]

• 获取数据

获取全部数据：zrange key 0 -1 ，或者 zrevrange key 0 -1

zrange key start stop [WITHSCORES]  # 加上WITHSCORES参数后，可以把score也一起返回
zrevrange key start stop [WITHSCORES]  # 倒序查看

• 删除数据

zrem key member [member ...]

• 按条件获取数据

zrangebyscore key min max [WITHSCORES] [LIMIT]
zrevrangebyscore key max min [WITHSCORES]

左括号表示不包含，例如：

zrangebyscore zset01 60 (90  # 大于等于60，小于90

limit可以限制返回的结果

zrangebyscore zset01 60 (90 limit 开始的下标 截取的个数

• 条件删除数据

zremrangebyrank key start stop
zremrangebyscore key min max

• 获取集合数据总量

zcard key
zcount key min max

• 集合交、并操作

zinterstore destination numkeys key [key ...]
zunionstore destination numkeys key [key ...]

注意：

• min与max用于限定搜索查询的条件
• start与stop用于限定查询的范围，作用于索引，表示开始和结束索引
• offset与count用于限定查询范围，作用于查询结果，表示开始位置和数据总量

扩展操作：

• 获取数据对应的索引（排名）

zrank key member
zrevrank key member

• score值获取与修改

zscore key member
zincrby key increment member

redis可以用于计数器组合排序功能对应的排名

注意事项

• score保存的数据存储空间是64位，如果是整数范围是 -9007199254740992 ~ 9007199254740992
• score保存的数据也可以是双精度的double值，基于双精度浮点数的特征，可能会丢失精度，使用时要慎重
• sorted_set底层存储还是基于set结构的，因此数据不能重复，如果重复添加相同的数据，score值将被反复覆盖，保留最后一次修改的结果。

获取当前redis系统时间：

time

redis可以应用于定时任务执行顺序管理或任务过期管理。

redis可以应用于带有权重的即时任务/消息队列执行管理