一、String
1.1实现
Redis中的String是可以修改的,称为动态字符串,内部维护者一个字节数组,并且在其内部预分配了一定的空间,以减少内存的频繁分配。
Redis的内存分配机制是这样:
- 当字符串的长度小于 1MB时,每次扩容都是加倍现有的空间。
- 如果字符串长度超过 1MB时,每次扩容时只会扩展 1MB 的空间。
1.2 应用场景
存储key-value键值对
1.3 字符串(String)常用的命令
set [key] [value] 给指定key设置值(set 可覆盖老的值)
get [key] 获取指定key 的值
del [key] 删除指定key
exists [key] 判断是否存在指定key
mset [key1] [value1] [key2] [value2] ...... 批量存键值对
mget [key1] [key2] ...... 批量取key
expire [key] [time] 给指定key 设置过期时间 单位秒
setex [key] [time] [value] 等价于 set + expire 命令组合
setnx [key] [value] 如果key不存在则set 创建,否则返回0
incr [key] 如果value为整数 可用 incr命令每次自增1
incrby [key] [number] 使用incrby命令对整数值 进行增加 number
二、list(列表)
3.0之后list键已经不直接用ziplist和linkedlist作为底层实现了,取而代之的是quicklist
2.1 ziplist
ziplist是由一系列特殊编码的连续内存块组成的顺序存储结构,类似于数组,ziplist在内存中是连续存储的,但是不同于数组,为了节省内存 ziplist的每个元素所占的内存大小可以不同(数组中叫元素,ziplist叫节点entry,下文都用“节点”),每个节点可以用来存储一个整数或者一个字符串。
- zlbytes: ziplist的长度(单位: 字节),是一个32位无符号整数
- zltail:ziplist最后一个节点的偏移量,反向遍历ziplist或者pop尾部节点的时候有用。
- zllen: ziplist的节点(entry)个数
- entry: 节点
- zlend: 值为0xFF,用于标记ziplist的结尾
2.2 linkedlist
双向链表,和普通的链表定义相同,每个entry包含向前向后的指针,当插入或删除元素的时候,只需要对此元素前后指针操作即可。所以插入和删除效率很高。但查询的效率却是O(n)[n为元素的个数]。
2.3 quicklist
2.4 应用场景
由于list它是一个按照插入顺序排序的列表,所以应用场景相对还较多的,例如:
消息队列:lpop和rpush(或者反过来,lpush和rpop)能实现队列的功能
朋友圈的点赞列表、评论列表、排行榜:lpush命令和lrange命令能实现最新列表的功能,每次通过lpush命令往列表里插入新的元素,然后通过lrange命令读取最新的元素列表。
2.5 操作
rpush [key] [value1] [value2] ...... 链表右侧插入
rpop [key] 移除右侧列表头元素,并返回该元素
lpop [key] 移除左侧列表头元素,并返回该元素
llen [key] 返回该列表的元素个数
lrem [key] [count] [value] 删除列表中与value相等的元素,count是删除的个数。 count>0 表示从左侧开始查找,删除count个元素,count<0 表示从右侧开始查找,删除count个相同元素,count=0 表示删除全部相同的元素
(PS: index 代表元素下标,index 可以为负数, index= 表示倒数第一个元素,同理 index=-2 表示倒数第二 个元素。)
lindex [key] [index] 获取list指定下标的元素 (需要遍历,时间复杂度为O(n))
lrange [key] [start_index] [end_index] 获取list 区间内的所有元素 (时间复杂度为 O(n))
三、hash(字典)
(这里不知道能不能叫hashmap)
Redis 中的 Hash和 Java的 HashMap 更加相似,都是数组+链表的结构,当发生 hash 碰撞时将会把元素追加到链表上,值得注意的是在 Redis 的 Hash 中 value 只能是字符串.
3.1 应用场景
-
购物车:hset [key] [field] [value] 命令,
可以实现以用户Id,商品Id为field,商品数量为value,恰好构成了购物车的3个要素。 -
存储对象:hash类型的(key,
field, value)的结构与对象的(对象id, 属性, 值)的结构相似,也可以用来存储对象。
3.2 hash常用操作命令
hset [key] [field] [value] 新建字段信息
hget [key] [field] 获取字段信息
hdel [key] [field] 删除字段
hlen [key] 保存的字段个数
hgetall [key] 获取指定key 字典里的所有字段和值 (字段信息过多,会导致慢查询 慎用:亲身经历 曾经用过这个这个指令导致线上服务故障)
hmset [key] [field1] [value1] [field2] [value2] ...... 批量创建
hincr [key] [field] 对字段值自增
hincrby [key] [field] [number] 对字段值增加number
四、set(集合)
Redis 中的 set和Java中的HashSet 有些类似,它内部的键值对是无序的、唯一 的。它的内部实现相当于一个特殊的字典,字典中所有的value都是一个值 NULL。当集合中最后一个元素被移除之后,数据结构被自动删除,内存被回收。
4.1 应用场景
- 好友、关注、粉丝、感兴趣的人集合:
- sinter命令可以获得A和B两个用户的共同好友;
- sismember命令可以判断A是否是B的好友;
- scard命令可以获取好友数量;
- 关注时,smove命令可以将B从A的粉丝集合转移到A的好友集合
- 首页展示随机:美团首页有很多推荐商家,但是并不能全部展示,set类型适合存放所有需要展示的内容,而srandmember命令则可以从中随机获取几个。
- 存储某活动中中奖的用户ID ,因为有去重功能,可以保证同一个用户不会中奖两次。
4.2 常用命令
sadd [key] [value] 向指定key的set中添加元素
smembers [key] 获取指定key 集合中的所有元素
sismember [key] [value] 判断集合中是否存在某个value
scard [key] 获取集合的长度
spop [key] 弹出一个元素
srem [key] [value] 删除指定元素
五、zset(有序集合)
zset也叫SortedSet一方面它是个 set ,保证了内部 value 的唯一性,另方面它可以给每个 value 赋予一个score,代表这个value的排序权重。它的内部实现用的是一种叫作“跳跃列表”的数据结构。
5.1 应用场景
zset 可以用做排行榜,但是和list不同的是zset它能够实现动态的排序,例如: 可以用来存储粉丝列表,value 值是粉丝的用户 ID,score 是关注时间,我们可以对粉丝列表按关注时间进行排序。
zset 还可以用来存储学生的成绩, value 值是学生的 ID, score 是他的考试成绩。 我们对成绩按分数进行排序就可以得到他的名次。
5.2 zset有序集合的常用操作命令
zadd [key] [score] [value] 向指定key的集合中增加元素
zrange [key] [start_index] [end_index] 获取下标范围内的元素列表,按score 排序输出
zrevrange [key] [start_index] [end_index] 获取范围内的元素列表 ,按score排序 逆序输出
zcard [key] 获取集合列表的元素个数
zrank [key] [value] 获取元素再集合中的排名
zrangebyscore [key] [score1] [score2] 输出score范围内的元素列表
zrem [key] [value] 删除元素
zscore [key] [value] 获取元素的score