Redis命令详解：Keys

介绍完Redis连接相关命令后，再来介绍一下与Key相关的命令，Redis作为一个key-value数据库，对Key进行操作是无法避免的。

DEL

最早可用版本1.0.0

删除指定的键值对，如果指定的key不存在，则忽略。DEL命令的时间复杂度是O(N)，对于除字符串外的其他数据类型，命令的时间复杂度为O(M)，M是值的元素的个数。所以，在生产环境尽量避免一次性删除过多复杂数据类型的操作。

127.0.0.1:6379> SET key1 "jackey"
OK
127.0.0.1:6379> SET key2 "zhe"
OK
127.0.0.1:6379> DEL key1 key2 key3
(integer) 2

DUMP

最早可用版本2.6.0

使用一种Redis的格式序列化指定键存储的值。可用使用RESTORE命令将这个值反序列化。

这种序列化格式有以下3个特点：

它包含有64位的校验和，用于错误检查，RESTORE命令在反序列化之前会先检查校验和
值的编码格式和RDB文件的编码格式相同
RDB的版本会被序列化到值中，因此，不同版本的Redis可能会因为不兼容RDB版本而拒绝反序列化

序列化的值不包含过期时间的相关信息，可以使用PTTL命令获取当前值的存活时间。如果值不存在则会返回nil

127.0.0.1:6379> SET key1 "jackey"
OK
127.0.0.1:6379> DUMP key1
"\x00\x06jackey\b\x00\xec\x89'G'X\xfc:"
127.0.0.1:6379> DUMP not-exist-key
(nil)

DUMP时间复杂度分为两部分：访问key值的时间复杂度为O(1)，而序列化值的时间复杂度为O(N*M)，N是组成值的元素的数量，M是元素的平均大小。如果序列化比较短的字符串，则该命令的时间复杂度可以看做O(1)。

EXISTS

最早可用版本1.0.0

用于判断key是否存在。3.0.3版本以后支持多参数，即可以一次性判断多个key，返回值是存在的key的数量。对于判断单个key是否存在，会返回1或者0，因此，该命令是向后兼容的。

需要注意的是：如果参数中有重复的存在命令，则返回结果不会去重。

127.0.0.1:6379> SET key1 "jackey"
OK
127.0.0.1:6379> SET key2 "zhe"
OK
127.0.0.1:6379> EXISTS key1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> EXISTS not-exist-key
(integer) 0
127.0.0.1:6379> EXISTS key1 key2 not-exist-key
(integer) 2
127.0.0.1:6379> EXISTS key1 key1 key1
(integer) 3

EXPIRE

最早可用版本1.0.0

为指定的key设置存活时间。存活时间会被DEL，SET，GETSET和所有的STORE命令删除或者覆盖。如果我们只修改key的值而不修改存活时间或者保存到一个新的key中，则原来的key的存活时间保持不变。如果使用RENAME对一个key重命名，那么原有key的存活时间会赋给新的key。

如果想要清除存活时间，使指定的key成为一个永久的key，则可以使用PERSIST命令，我们稍后会详细介绍这个命令。

如果使用EXPIRE/PEXPIRE为某个key设置的存活时间为非正数，或者使用EXPIREAT/PEXPIREAT设置了一个过去的时间，则这个key会直接被删除。

127.0.0.1:6379> EXPIRE key1 -1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> EXISTS key1
(integer) 0

对一个已经有存活时间的key再次使用EXPIRE设置存活时间，则将key的存活时间更新，在许多应用中我们都会用到这一点。

注意：在Redis的2.1.3版本之前，如果修改一个带有存活时间的key的值，则会删除整个key。

关于时间精度，Redis2.4版本中，一个key过期的一秒内仍可以访问，而到了2.6版本，这一时间已经被精确到了1毫秒。因为从2.6版本开始，存活时间保存的是绝对时间（Unix的时间戳），而这就意味着，你的计算机的时间需要保证可靠，如果你将RDB文件放到另一台机器上加载，当这两台机器的时间差距较大时，你就会发现可能有些key被删除了或者有些key的存活时间被延长了。

下面我们在来讨论一下Redis究竟是如何使key过期的，Redis的过期策略有两种：一种是被动的，一种是主动的。

被动过期就是当客户端访问某个key，服务端会去检查这个key的存活时间，判断是否过期。当然，这种过期策略存在一定的问题，如果某个key一直都不访问，就不会被发现它过期了，那么它将永远“苟活”在内存中。所以Redis会定期随机的查看被设置过存活时间的key，看它们是否过期，如果过期了，就会及时清理掉。Redis每秒会做10次下面的操作：

随机查看20个设置过存活时间的key（从设置存活时间的set中取）
删除所有过期的key
如果过期的key超过25%，那么会从第一步开始再执行一次

EXPIREAT

最早可用版本1.2.0

此命令和EXPIRE的作用相同，不同之处是它的参数需要传Unix时间戳（即从1970年1月1日起的毫秒数）。

127.0.0.1:6379> GET key2
"zhe"
127.0.0.1:6379> EXPIREAT key2 1537733374
(integer) 1
127.0.0.1:6379> TTL key2
(integer) 12960

KEYS

最早可用版本1.0.0

这个命令会返回匹配到的所有key，时间复杂度为O(N)。在官方文档中说，在入门级的笔记本电脑上，Redis扫描100万条key只需要40毫秒，但是我们仍然要避免在生产环境使用这个命令。特别是千万不要使用KEYS *这样的命令，因为你不知道生产环境存在多少key，这样的命令有可能使你的生产环境的Redis陷入很长一段时间的不可用状态。所以，请马上删除应用层代码中的KEYS命令或者抓紧时间更新自己的简历。

如果需要查找key，可以使用SCAN命令或者sets命令。

虽然我们非常不建议使用KEYS命令，但是它的匹配策略还是要介绍一下的：

？是单个字符的通配符，*是任意个数的通配符，[ae]会匹配到a或e，^e表示不匹配e，a-c表示匹配a或b或c，特殊符号使用\隔开。

127.0.0.1:6379> MSET key1hello jackey key2hello zhe age 3
OK
127.0.0.1:6379> KEYS key?hello
1) "key1hello"
2) "key2hello"
127.0.0.1:6379> KEYS k*
1) "key1hello"
2) "key2hello"
127.0.0.1:6379> KEYS *age*
1) "age"
127.0.0.1:6379> KEYS *
1) "age"
2) "key1hello"
3) "key2hello"

MIGRATE

最早可用版本2.6.0

这个命令用来将源实例的key以原子操作传输到目标实例，然后将源实例的key删除。相当于在源实例执行了DUMP+DEL操作，在目标实例执行了RESTORE操作。这一操作会阻塞进行传输的两个实例，在传输过程中，key总会存在于一个实例中，除非发生超时错误。在3.2版本以后，MIGRATE可以将多个key作为管线一次性传输。

在执行MIGRATE命令时，必须要设置一个超时时间，如果到了超时时间命令仍未执行完，则会抛出一个IOERR。但返回这个错误时，两个实例的状态可能有两种：要么两个实例都存在指定的key，要么只有源实例存在指定的key。总之，key是不会丢失的。

从3.0.6版本开始，MIGRATE支持一次传输多个key，为了保证不过载或者出现环形操作，MIGRATE需要使用KEYS参数，而原来指定的key的参数要被设置为空字符串。

MIGRATE 192.168.1.34 6379 "" 0 5000 KEYS key1 key2 key3

这里还有两个选填参数需要介绍：一个是COPY，加上这个参数的话，传输完成后不会删除源实例中的key。另一个是REPLACE，这个参数的作用是替换目标实例已存在的key。这两个参数在3.0版本以后才可以使用。

MOVE

最早可用版本1.0.0

不知道大家还记不记得前文中我们提到过的SELECT命令，SELECT用来切换数据库。使用MOVE命令就是将当前数据库的key移动到指定的数据库中，如果指定库中已经存在这个key或者当前库不存在这个key，那么这个命令什么也不做。

127.0.0.1:6379> KEYS *
1) "age"
2) "key1hello"
3) "key2hello"
127.0.0.1:6379> MOVE age 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> KEYS *
1) "key1hello"
2) "key2hello"
127.0.0.1:6379> SELECT 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> KEYS *
1) "age"

OBJECT

最早可用版本2.2.3

OBJECT用来查看Redis对象内部的相关信息。这一命令在调试时经常被使用。下面我们来介绍OBJECT命令的具体用法：

OBJECT REFCOUNT key：返回指定key的值的引用数量
OBJECT ENCODING key：返回指定key的内部存储使用的编码格式
OBJECT IDLETIME key：返回指定key的空闲时间（有多长时间没有被读写），目前最小精度为10秒，这一命令经常在Redis淘汰机制中使用（淘汰策略为LRU或noeviction）
OBJECT FREQ key：返回指定key访问频率的对数，当淘汰策略为LFU时，这一命令会被用到
OBJECT HELP：返回帮助信息

对象的编码格式也有很多种：

Strings会被编码为raw或int
Lists会被编码为ziplist或linkedlist
Sets会被编码为intset或hashtable
Hashs会被编码为ziplist或hashtable
Sorted Sets会被编码为ziplist或skiplist

127.0.0.1:6379> OBJECT REFCOUNT key1hello
(integer) 1
127.0.0.1:6379> OBJECT IDLETIME key2hello
(integer) 3637
127.0.0.1:6379> OBJECT ENCODING age
"int"

PERSIST

最早可用版本2.2.0

删除指定key的过期时间，使之变成永久的key。

PEXPIRE

最早可用版本2.6.0

PEXPIRE的作用和EXPIRE一样，只不过参数中的时间单位是毫秒。

PEXPIREAT

最早可用版本2.6.0

作用和EXPIREAT相同，参数同样是毫秒。

PTTL

最早可用版本2.6.0

返回指定key的剩余存活时间的毫秒数。2.8以后的版本返回值有些变化，如果key不存在，则返回-2；如果key是永久的，则返回-1。

RANDOMKEY

最早可用版本1.0.0

此命令用于从当前数据库返回一个随机的key。

RENAME

最早可用版本1.0.0

重命名一个key。如果key不存在，则会返回错误。而如果新的key已经存在，则此命令会覆盖原来的key（它其实是执行了一个隐式的DEL命令，因此如果原来的key存储的对象很大的话，删除操作延时会很高）。在3.2版本以前，如果源key和目标key相同的话，会报错。

RENAMENX

如果新的key不存在的话，重命名key，如果存在的话返回0，成功返回1。

RESTORE

最早可用版本2.6.0

用法：RESTORE key ttl serialized-value [REPLACE]

此命令是将一组数据反序列化，并存到key。如果ttl是0，则key是永久的。在Redis3.0版本以后，如果不使用REPLACE参数并且key已经存在，则会返回一个错误“Target key name is busy”。

SCAN

最早可用版本2.8.0

用法：SCAN cursor MATCH pattern COUNT count

其中cursor为游标，MATCH和COUNT为可选参数。

SCAN命令和SSCAN、HSCAN、ZSCAN命令都用于增量的迭代元素集，它每次返回小部分数据，不会像KEYS那样阻塞Redis。SCAN命令是基于游标的，每次调用后，都会返回一个游标，用于下一次迭代。当游标返回0时，表示迭代结束。

SCAN每次返回的数量并不固定，也有可能返回数据为空。另外，SCAN命令和KEYS命令一样支持匹配。

我们在Redis里存入10000个key用于测试。

结果如下：

127.0.0.1:6379> scan 0 match key24* count 1000
1) "1688"
2) 1) "key2411"2) "key2475"3) "key2494"4) "key2406"5) "key2478"
127.0.0.1:6379> scan 1688 match key24* count 1000
1) "2444"
2)  1) "key2458"2) "key249"3) "key2407"4) "key2434"5) "key241"6) "key2497"7) "key2435"8) "key2413"9) "key2421"10) "key248"
127.0.0.1:6379> scan 2444 match key24* count 1000
1) "818"
2)  1) "key2459"2) "key2462"3) "key2409"4) "key2454"5) "key2431"6) "key2423"7) "key2476"8) "key2428"9) "key2493"10) "key2420"
127.0.0.1:6379> scan 818 match key24* count 1000
1) "9190"
2)  1) "key2402"2) "key2415"3) "key2429"4) "key2424"5) "key2425"6) "key2400"7) "key2472"8) "key2479"9) "key2448"10) "key245"11) "key2487"12) "key2430"13) "key2405"
127.0.0.1:6379> scan 9190 match key24* count 1000
1) "12161"
2)  1) "key2488"2) "key2437"3) "key2404"4) "key2440"5) "key2461"6) "key2416"7) "key2436"8) "key2403"9) "key2460"10) "key2452"11) "key2449"12) "key2482"
127.0.0.1:6379> scan 12161 match key24* count 1000
1) "11993"
2)  1) "key2483"2) "key2491"3) "key242"4) "key2466"5) "key2446"6) "key2465"7) "key243"8) "key2438"9) "key2457"10) "key246"11) "key2422"12) "key2418"
127.0.0.1:6379> scan 11993 match key24* count 1000
1) "7853"
2) 1) "key2498"2) "key2451"3) "key2439"4) "key2495"5) "key2408"6) "key2410"
127.0.0.1:6379> scan 7853 match key24* count 1000
1) "5875"
2)  1) "key2486"2) "key2490"3) "key244"4) "key2401"5) "key2463"6) "key2481"7) "key2477"8) "key2468"9) "key2433"10) "key2489"11) "key2455"12) "key2426"13) "key24"14) "key2450"15) "key2414"16) "key2442"17) "key2473"18) "key2467"19) "key2469"20) "key2456"
127.0.0.1:6379> scan 5875 match key24* count 1000
1) "14311"
2)  1) "key2453"2) "key2492"3) "key2480"4) "key2427"5) "key2443"6) "key2417"7) "key2432"8) "key240"9) "key2445"10) "key2484"11) "key2444"12) "key247"13) "key2485"
127.0.0.1:6379> scan 14311 match key24* count 1000
1) "16383"
2)  1) "key2441"2) "key2474"3) "key2447"4) "key2471"5) "key2470"6) "key2464"7) "key2412"8) "key2419"9) "key2499"10) "key2496"
127.0.0.1:6379> scan 16383 match key24* count 1000
1) "0"
2) (empty list or set)

可以看到虽然我们设置的count为1000，但Redis每次返回的数值只有10个左右。

SORT

最早可用版本1.0.0

当有N个元素需要排序，并且要返回M个元素时，SORT命令的时间复杂度为O(N+M*log(M))

此命令用于返回或保存list，set和sorted set的键，默认将数字或者可排序的key进行排序，Redis会将其视为双精度浮点数。

如果想要对字符串按字典顺序排序，可以使用ALPHA参数。

如果想要按照外部字段进行排序，可以使用BY参数。

TOUCH

最早可用版本3.2.1

修改某一个或多个key的最后访问时间，如果key不存在，则忽略。

TTL

最早可用版本1.0.0

返回指定key的剩余存活时间，单位为秒。

在2.6版本及以前，如果key不存在或者是永久key，都会返回-1。从2.8版本开始，如果key不存在，则返回-2，如果key为永久key，则返回-1。

TYPE

最早可用版本1.0.0

返回key存储的值的类型。类型即为我们在Redis基础数据结构一文中描述的5中数据类型。

UNLINK

最早可用版本4.0.0

这个命令和DEL类似，会删除指定的key。所不同的是，此命令的时间复杂度为O(1)，它先将key从keyspace中删除，此时指定的key已经删除，但是内存没有释放。所以，这个命令会在另一个线程中做释放内存的操作。这一步的操作时间复杂度为O(N)。

WAIT

最早可用版本3.0.0

这个命令会阻塞客户端，直到前面所有的写操作都完成并且保存了指定数量的副本。该命令总会返回副本数量或者超时。