redis数据结构hash

Redis数据结构之hash

Hash存储结构

Hash是一个string 类型的field和value的映射表。Hash特别适合存储对象，相对于将对象的每个字段存成单个string 类型。一个对象存储在Hash类型中会占用更少的内存，并且可以更方便的存取整个对象。

我们简单举个实例来描述下Hash的应用场景，比如我们要存储一个用户信息对象数据，包含以下信息：用户ID为查找的key，存储的value用户对象包含姓名，年龄，生日等信息，如果用普通的key/value结构来存储，主要有以下2种存储方式：

第一种方式将用户ID作为查找key,把其他信息封装成一个对象以序列化的方式存储，这种方式的缺点是，增加了序列化/反序列化的开销，并且在需要修改其中一项信息时，需要把整个对象取回，并且修改操作需要对并发进行保护，引入CAS等复杂问题。

第二种方法是这个用户信息对象有多少成员就存成多少个key-value对儿，用用户ID+对应属性的名称作为唯一标识来取得对应属性的值，虽然省去了序列化开销和并发问题，但是用户ID为重复存储，如果存在大量这样的数据，内存浪费还是非常可观的。

　　因此，基于以上两种方式的缺陷，Redis提供的Hash很好的解决了这个问题，Redis的Hash实际是内部存储的Value为一个HashMap，并提供了直接存取这个Map成员的接口，如下图：

也就是说，Key仍然是用户ID, value是一个Map，这个Map的key是成员的属性名，value是属性值，这样对数据的修改和存取都可以直接通过其内部Map的Key(Redis里称内部Map的key为field), 也就是通过key(用户ID) + field(属性标签) 就可以操作对应属性数据了，既不需要重复存储数据，也不会带来序列化和并发修改控制的问题，也就很好的解决了问题

命令列表

命令原型	时间复杂度	命令描述	返回值
HSET key field value	O(1)	为指定的Key设定Field/Value对，如果Key不存在，该命令将创建新Key以参数中的Field/Value对，如果参数中的Field在该Key中已经存在，则用新值覆盖其原有值。	1表示新的Field被设置了新值，0表示Field已经存在，用新值覆盖原有值。
HGET key field	O(1)	返回指定Key中指定Field的关联值。	返回参数中Field的关联值，如果参数中的Key或Field不存，返回nil。
HEXISTSkey field	O(1)	判断指定Key中的指定Field是否存在。	1表示存在，0表示参数中的Field或Key不存在。
HLEN key	O(1)	获取该Key所包含的Field的数量。	返回Key包含的Field数量，如果Key不存在，返回0。
HDEL key field [field ...]	O(N)	时间复杂度中的N表示参数中待删除的字段数量。从指定Key的Hashes Value中删除参数中指定的多个字段，如果不存在的字段将被忽略。如果Key不存在，则将其视为空Hashes，并返回0.	实际删除的Field数量。
HSETNXkey field value	O(1)	只有当参数中的Key或Field不存在的情况下，为指定的Key设定Field/Value对，否则该命令不会进行任何操作。	1表示新的Field被设置了新值，0表示Key或Field已经存在，该命令没有进行任何操作。
HINCRBYkey field increment	O(1)	增加指定Key中指定Field关联的Value的值。如果Key或Field不存在，该命令将会创建一个新Key或新Field，并将其关联的Value初始化为0，之后再指定数字增加的操作。该命令支持的数字是64位有符号整型，即increment可以负数。	返回运算后的值。
HGETALLkey	O(N)	时间复杂度中的N表示Key包含的Field数量。获取该键包含的所有Field/Value。其返回格式为一个Field、一个Value，并以此类推。	Field/Value的列表。
HKEYSkey	O(N)	时间复杂度中的N表示Key包含的Field数量。返回指定Key的所有Fields名。	Field的列表。
HVALSkey	O(N)	时间复杂度中的N表示Key包含的Field数量。返回指定Key的所有Values名。	Value的列表。
HMGETkey field [field ...]	O(N)	时间复杂度中的N表示请求的Field数量。获取和参数中指定Fields关联的一组Values。如果请求的Field不存在，其值返回nil。如果Key不存在，该命令将其视为空Hash，因此返回一组nil。	返回和请求Fields关联的一组Values，其返回顺序等同于Fields的请求顺序。
HMSET key field value [field value ...]	O(N)	时间复杂度中的N表示被设置的Field数量。逐对依次设置参数中给出的Field/Value对。如果其中某个Field已经存在，则用新值覆盖原有值。如果Key不存在，则创建新Key，同时设定参数中的Field/Value。

实例

HSET/HGET/HDEL/HEXISTS/HLEN/HSETNX

#在Shell命令行启动Redis客户端程序
   /> redis-cli
   #给键值为user的键设置字段为username，值为stephen。
   redis 127.0.0.1:6379> hset user username "stephen"
   (integer) 1
   #获取键值为user，字段为username的值。
   redis 127.0.0.1:6379> hget user username
   "stephen"
   #user键中不存在age字段，因此返回nil。
   redis 127.0.0.1:6379> hget user age
   (nil)
   #给user关联的Hashes值添加一个新的字段age，其值为liu。
   redis 127.0.0.1:6379> hset user age "liu"
   (integer) 1
   #获取user键的字段数量。
   redis 127.0.0.1:6379> hlen user
   (integer) 2
   #判断user键中是否存在字段名为username的字段，由于存在，返回值为1。
   redis 127.0.0.1:6379> hexists user username
   (integer) 1
   #删除user键中字段名为username的字段，删除成功返回1。
   redis 127.0.0.1:6379> hdel user username
   (integer) 1
   #再次删除user键中字段名为username的字段，由于上一条命令已经将其删除，因为没有删除，返回0。
   redis 127.0.0.1:6379> hdel user username
   (integer) 0
   #判断user键中是否存在username字段，由于上一条命令已经将其删除，因为返回0。
   redis 127.0.0.1:6379> hexists user username
   (integer) 0
   #通过hsetnx命令给user添加新字段username，其值为stephen，因为该字段已经被删除，所以该命令添加成功并返回1。
   redis 127.0.0.1:6379> hsetnx user username stephen
   (integer) 1

#由于user的username字段已经通过上一条命令添加成功，因为本条命令不做任何操作后返回0。
redis 127.0.0.1:6379> hsetnx user username stephen

(integer) 0

HINCRBY

  #删除该键，便于后面示例的测试。
   redis 127.0.0.1:6379> del user
   (integer) 1
   #准备测试数据，该user的field字段设定值1。
   redis 127.0.0.1:6379> hset user field 5
   (integer) 1
   #给user的field字段的值加1，返回加后的结果。
   redis 127.0.0.1:6379> hincrby user field 1
   (integer) 6
   #给user的field字段的值加-1，返回加后的结果。
   redis 127.0.0.1:6379> hincrby user field -1
   (integer) 5
   #给user的field字段的值加-10，返回加后的结果。
   redis 127.0.0.1:6379> hincrby user field -10
   (integer) -5

HGETALL/HKEYS/HVALS/HMGET/HMSET

   #删除该键，便于后面示例测试。
   redis 127.0.0.1:6379> del user
   (integer) 1
   #为该键user，一次性设置多个字段，分别是username = "hello", age = "world"。
   redis 127.0.0.1:6379> hmset user username "hello" age "world"
   OK
   #获取user键的多个字段，其中field3并不存在，因为在返回结果中与该字段对应的值为nil。
   redis 127.0.0.1:6379> hmget user username age field3
   1) "hello"
   2) "world"
   3) (nil)
   #返回user键的所有字段及其值，从结果中可以看出，他们是逐对列出的。
   redis 127.0.0.1:6379> hgetall user
   1) "username"
   2) "hello"
   3) "age"
   4) "world"
   #仅获取user键中所有字段的名字。
   redis 127.0.0.1:6379> hkeys user
   1) "username"
   2) "age"
   #仅获取user键中所有字段的值。
   redis 127.0.0.1:6379> hvals user
   1) "hello"
   2) "world"