Redis五大数据类型及常见命令

1. Redis字符串（String）

String是Redis最基本的value类型，一个key对应一个value。

String类型是二进制安全的，所有Redis的String对象可以包含任何数据，如图片或序列化的对象。一个Redis中字符串的value最多可以是512M。

1.1 常用命令

set key value：创建键值对，如果已经存在则会将之前的覆盖。

setnx key value：只有当key不存在时，才会创建键值对。

get key：得到key的值。

append key value：将value添加到key的尾部，仅限string类型操作。

strlen key：获得key的value长度。

incr key 步长：为key的value增加步长，默认增加1，仅当value为int型。incr操作具有原子性，与事务的原子性不同，redis中的原子性指不会被线程调度机制打断操作。

decr key 步长：为key的value减少步长，默认减少1，仅当value为int型。

mset key value ... key value：创建多个键值对，如果已经存在则会将之前的覆盖。

msetnx key value ... key value：创建多个键值对，只有当key都不存在时，才会创建键值对。

getrange key 起始位置结束位置：获得key的value中一定范围内的值。

setrange key 起始位置 value：从key的值中的起始位置换为value。

getset key value：设置新的值替换旧的值，并且会返回旧的值。

1.2 数据结构

Redis中string的数据结构为简单动态字符串，是可以修改的字符串，内部结构实现类似于java的ArraryList，采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配。当字符串长度大于预分配的空间时，会对现有的空间进行扩容，最大为512M。

2. Redis列表（List）

Redis中list的特点是一键多值，即一个key可以有多个value。Redis的列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序，可以将元素添加到列表的头部或者尾部。

它的底层其实是一个双向链表，对两端的操作性很高，通过索引来操作中间的节点性能很差。

2.1 Redis列表（List）常见命令

lpush/rpush key value1 vlaue2 value3... ：从左边/右边插入多个值。

lpop/rpop key：从key的左边/右边吐出第一个值，当值被取光时，key也同时消失。

rpoplpush key1 key2：从key1的右边吐出第一个值插入到key2的左边。

lrange key start stop：按照索引下标获得元素（从左往右），如果将start stop设置为0 -1则可取得key中的所有值。

lindex key index：从左获得key的第index个元素。

llen key：获得key的长度。

linsert key before value value1：以从左的顺序，在key中value之前插入value1。

lrem key num value：以从左的顺序，在key中删除num个value。

lset key index value：以从左的顺序，将key中第index个数据替换为value。

2.2 Redis列表的数据结构

Redis中List的数据结构为快速链表quicklist。当列表元素较少时会使用一块连续的内存存储，这个结构就是ziplist，也就是压缩列表，它将所有的元素挨在一起存储，分配一块连续的内存。当链表的数据较多时，通过双指针将多个压缩列表连接起来组成一个快速链表。

Redis将链表与ziplist结合起来组成quicklist，这样既满足了快速的插入删除性能，又不会出现太大的空间冗余。

3. Redis集合（Set）

Redis中的集合Set是类似于list的列表，不过Set中可以自动去重，且无序。Set中提供了可以判断某个成员是否在集合中的重要接口，这是list所不能提供的。

Redis的set是String类型的无序集合，它的底层是一个value为null的hash表，所以增删查的s复杂度都是O(1)。

3.1 Redis集合（Set）常见命令

sadd key value1 value2...：将一个或多个member成员加入到集合key中，已存在的member元素将被忽略。

smember key：取出key中的所有值。

sismember key value：判断key中是否存在value，若存在则返回1，不存在则返回0。

scard key：返回该集合中的元素数量。

srem key value1 value2...：删除key中的value元素。

spop key：随机从key中弹出一个值，若弹出之后，key为空，则key消失。

srandmember key n：随机从key中取出n个值，但不会删除这些值。

sinter key1 key2....：返回两个或多个集合的交集。

sunion key1 key2....：返回两个或多个集合的并集。

sdiff key1 key2....：返回两个或多个集合的差集，key1中有而其他集合中没有的元素。

3.2 Redis集合的数据结构

Redis中Set集合的数据结构是dict字典，字典是使用哈西表来实现的，所有的value都指向同一个内部值。

4. Redis哈希（Hash）

Redis中hash是一个键值对集合，是String类型的field与value的映射表，hash特别适合存储对象。

通俗来讲，hash使用键值对来存储对象，而其中value是由field与value1组成的另一个键值对。例如，现用hash存储user的信息，user作为key，name与zhangsan这个整体被当做value，以field与value1的形式存储，其中field为name，value1为zhangsan。

4.1 Redis哈希（Hash）常用命令

hset key field value：给key集合中的feild键赋值value。

hget key field value：从key集合的feild中取出value。

hmset key1 field1 value1 key2 field2 value2：创建多个hash。

hexists key field：集合key中是否存在field。

hkeys key：返回集合key中所有的field。

hvals key：返回集合key中所有的value。

hincreby key field num：给集合key中field对应的value增加num。

hsetnx key field value：给key集合中的field置为value，当且仅当field不存在时成功。

4.2 Redis哈希的数据结构

Hash类型对应的数据结构有两种：ziplist（压缩列表）与hashtable（哈希表）。当field与value长度较短时且个数较少时，使用ziplist，否则使用hashtable。

5. Redis有序集合（Zset）

Redis的有序集合Zset（Sorted Set）与普通集合非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合。不同之处在于集合中的每一个元素都关联了一个评分（score），使集合可按照这个评分进行从高到低的排序。集合中的成员是唯一的，但是评分可以是不唯一的。

5.1 Redis有序集合（Zset）常用命令

zadd key score1 value1 score2 value2...：创建zset集合，并为相应的key赋值score。

zrange key start end （withscores）：返回key集合中下标在start与end之间的value，可通过添加withscores来同时输出value对应的score。

zrangebyscore key score1 score2 （withscores）：返回key集合中score在score1 与score2之间的value，默认为升序。

zrevrangebyscore key score1 score2 （withscores）：降序返回key集合中score在score1 与score2之间的value。

zincrby key num value：为集合key中value的score增加num。

zrem key value：删除集合key中的value及对应的score。

zcount key score1 score2：统计集合key中score在score1与score2之间的value数量。

zrank key value：返回集合key中value的score按照升序的排名。

5.2 Redis有序集合数据结构

Zset底层使用两种数据结构：

Hash表：哈希表的作用就是关联元素value与权重score，保障value的唯一性，可以通过value找到score。
跳跃表：跳跃表的作用在于给元素value排序，根据score的范围获取元素列表。跳跃表的算法原理如下图所示。