redis简介及八种数据类型
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一、Redis介绍
简介
string是Redis最基本的类型，你可以理解成与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value。
String类型是二进制安全的。意味着Redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。
String类型是Redis最基本的数据类型，一个Redis中字符串value最多可以是512M
Redis默认有16个库， 进入时默认使用的是第0个数据库
使用 select [index] 可以切换
dbsize 查看当前Key-Value数量
flushdb 清空数据库
flushdb 清空所有数据库
Redis所用的技术是 单线程 + 多路IO复用
Memcache： 多线程 + 锁
多路复用是指使用一个线程来检查多个文件描述符（Socket）的就绪状态，比如调用select和poll函数，传入多个文件描述符，如果有一个文件描述符就绪，则 返回，否则阻塞直到超时。得到就绪状态后进行真正的操作可以在同一个线程里执行，也可以启动线程执行（比如使用线程池）
原子性：
所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作； 要么都成功才会成功，有一个失败就都失败
二、数据类型
1.Key
Redis中的所有数据都是以键值对形式进行存储的，每一种类型的数据都要有一个键值对来对应。
**keys ** 查看所有的key
exists [key] 查看是否有[key] 返回1存在，0不存在
type [key] 查看key的类型
delete [key] 删除指定的key
unlink [key] 根据value选择非阻塞删除 (仅将keys从keyspace元数据中删除，真正的删除会在后续异步操作)
expire [key] [s] 设置过期时间，单位 秒
ttl [key] 查看剩余过期时间 （-1）表示无过期时间 （-2）表示已经过期
2.string
String是Redis最基本的类型
String类型是二进制安全的。意味着Redis的string可以包含任何数据
String类型是Redis最基本的数据类型，一个Redis中字符串value最多可以是512M
数据结构：
String的数据结构为简单动态字符串(Simple Dynamic String,缩写SDS)。是可以修改的字符串，内部结构实现上类似于Java的ArrayList，采用预分配冗余空间的 方式来减少内存的频繁分配.
如图中所示，内部为当前字符串实际分配的空间capacity一般要高于实际字符串长度len。当字符串长度小于1M时，扩容都是加倍现有的空间，如果超过1M，扩 容时一次只会多扩1M的空间。需要注意的是字符串最大长度为512M。
set [key] [value] 添加键值对
**get [key] ** 查询对应键值
**append [key] [value] ** 将给定的[value] 追加到原值的末尾
strlen [key] 获得值的长度
setnx [key] [value] 只有在 key 不存在时 设置 key 的值
**incr [key] ** 将 key 中储存的数字值增1只能对数字值操作，如果为空，新增值为1
decr [key] 将 key 中储存的数字值减1只能对数字值操作，如果为空，新增值为-1
incrby / decrby [key] [值] 将 key 中储存的数字值增减。自定义值。
mset [key1] [value1] [key2] [value2] … 同时设置一个或多个 key-value对
mget [key1] [key2] [key3] … 同时获取一个或多个 value
msetnx [key1] [value1] [key2] [value2] … 同时设置一个或多个 key-value 对，当且仅当所有给定 key 都不存在
getrange [key] [起始位置] [结束位置] 获得值的范围，类似java中的substring，包括前后
setrange [key] [起始位置] [value] 用 [value]覆写[key]所储存的字符串值，从[起始位置]开始(索引从0开始)。
setex [key] [过期时间] [value] 设置键值的同时，设置过期时间，单位秒。
getset [key] [value] 以新换旧，设置了新值同时获得旧值。
3.List
特点: 单键多值
数据结构：快速链表quickList (双链表)
首先在列表元素较少的情况下会使用一块连续的内存存储，这个结构是ziplist，也即是压缩列表。
它将所有的元素紧挨着一起存储，分配的是一块连续的内存。
当数据量比较多的时候才会改成quicklist。
因为普通的链表需要的附加指针空间太大，会比较浪费空间。比如这个列表里存的只是int类型的数据，结构上还需要两个额外的指针prev和next。
Redis将链表和ziplist结合起来组成了quicklist。也就是将多个ziplist使用双向指针串起来使用。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。
l开头代表从左开始，r开头代表从右开始
lpush/rpush [][] [key] [value1] [value2] [value3] … 一键多值，插入数据
lpop/rpop [key] 弹出数据并返回
rpoplpush [key1] [key2] 从key1的右边弹出数据加入到key2的左边
lrange [key] [start] [end] 查看列表索引start到end的值， end为-1时表示最后一个
lindex [key] [index] 按照索引获取数据
llen [key] 获取key对应的列表的长度
linsert [key] before/after [value] [newValue] 在value之前/之后添加新值
lrem [key] [num] [value] 从左边开始往右删除num个value
lset [key] [index] [value] 将下标为index的值替换为value
4.Set
Redis set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能，特殊之处在于set是可以自动排重的，当你 需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据时，set是一个很好的选择，并且set提供了判断某个 成员是否在一个set集合内的重要接口，这个也是list所不能提供的。
Redis的Set是string类型的无序集合。它底层其实是一个value为null的hash表，所以添加，删除，查 找的复杂度都是O(1)。
一个算法，随着数据的增加，执行时间的长短，如果是O(1)，数据增加，查找数据的时间不变
数据结构
Set数据结构是dict字典，字典是用哈希表实现的。
Java中HashSet的内部实现使用的是HashMap，只不过所有的value都指向同一个对象。Redis的set结构也是一样，它的内部也使用hash结构，所有的value都 指向同一个内部值。
sadd [key] [value1] [value2]… 将数据添加到key对应的集合中，不能重复
smembers [key] 查询集合中所有的数据
sismember [key] [value] 判断key集合中是否有value，返回1或0
scard [key] 返回集合中的元素个数
srem [key] [value1] [value2]… 删除集合中的元素
spop [key] 随机从集合中突出一个值
srandmember [key] [n] 随机从集合中获取n个值，但不删除
smove [key1] [key2] [value] 从key1中取出value加入到key2中
sinter [key1] [key2] 返回两个集合的交集元素
sunion [key1] [key2] 返回两个集合的并集
sdiff [key1] [key2] 返回两个集合的差集 (key1 - key2， key1中有的但是key2中没有的)
5.Hash
Redis hash 是一个键值对集合
Redis hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象
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
Hash类型对应的数据结构是两种：ziplist（压缩列表），hashtable（哈希表）。当field-value长度较短且个数较少时，使用ziplist，否则使用hashtable。
Hash类型对应的数据结构是两种：ziplist（压缩列表），hashtable（哈希表）。当field-value长度较短且个数较少时，使用ziplist，否则使用hashtable。
hset [key] [field] [value]… 给key对应的hash添加键为field值为value的键值对
hget [key] [field] 从集合中取出键为field的键值对
hmget [key] [field1] 获取多个键值对的值
hdel key [field1] [field2]… 删除一个或多个哈希表字段
hexists [key] [field] 查看键field是否存在
hkeys [key] 列出所有key对应的hash的键值对的键
hvals [key] 列出所有key对应的hash的键值对的值
hgetall [key] 获取hash中所有的键值对
hincrby [key] [field] [increment] 给field对应的值添加增量
hsetnx [key] [field] [value] 只有在字段field不存在时，设置hash值
hlen key 获取hash中的字段数
6.zset有序集合
Redis有序集合zset与普通集合set非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合。
不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个**评分（ ** score ）,这个评分（score）被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员 是唯 一的，但是评分可以是重复了 。
因为元素是有序的, 所以你也可以很快的根据评分（score）或者次序（position）来获取一个范围的元素。
访问有序集合的中间元素也是非常快的,因此你能够使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表。
数据结构
SortedSet(zset)是Redis提供的一个非常特别的数据结构，一方面它等价于Java的数据结构Map<String, Double>，可以给每一个元素value赋予一个权score， 另一方面它又类似于TreeSet，内部的元素会按照权重score进行排序，可以得到每个元素的名次，还可以通过score的范围来获取元素的列表。
zset底层使用了两个数据结构
（1）hash，hash的作用就是关联元素value和权重score，保障元素value的唯一性，可以通过元素value找到相应的score值。
（2）跳跃表，跳跃表的目的在于给元素value排序，根据score的范围获取元素列表。
zadd [key] [score1] [value1] [score2] [value2]… 将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中。
zrange [key] [start] [stop] [withscores] 返回有序集 key 中，下标在start stop之间的元素带withscores，可以让分数 一起和值返回到结果集。
zrangebyscore [key] [min] [max] [withscores] [limit offset count] 返回有序集 key 中，所有 score 值介于 min 和 max 之间(包括等于 min 或 max )的成员。有序集成员 按 score 值递增(从小到大)次序排列。
zrevrangebyscore [key] [max] [min] [withscores] [limit offset count] 同上，改为从大到小排列。
zincrby [key] [increment] [value] 为元素的score加上增量
zrem [key] [value] 删除该集合下，指定值的元素
zcount [key] [min] [max] 统计该集合，分数区间内的元素个数
zrank [key] [value] 返回该值在集合中的排名，从0开始。
7. Bitmaps
Bitmaps本身不是一种数据类型， 实际上它就是字符串（key-value） ， 但是它可以对字符串的位进行操作。
value中的值只有1和0, 每个值占用1个bit, 字符串最大512M, 所以长度大约为2^32次方
setbit [key] [offset] [1/0] 将offset设置为0或1
getbit [key] [offset] 获取offset位置的值
bitcount [key] 统计被设置为1的bit数
bitop [and/or/not/xor] [destkey] [key1] [key2] … bitop是一个复合操作， 它可以做多个Bitmaps的and(交集)、 or(并 集) 、not(非) 、 xor(异或) 操作并将结果保存在destkey中
8.HyperLogLog
Redis HyperLogLog 是用来做基数统计的算法，HyperLogLog 的优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的 空间总是固定 的、并且是很小的。
在 Redis 里面，每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基 数。这和计算基数时，元素越多 耗费内存就越多的集合形成鲜明对比。
但是，因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以 HyperLogLog 不能像集合那样，返回输入 的各个元素。
pfadd [key] [value1] [value2] … 添加指定元素到 HyperLogLog 中
pfcount [key] 返回给定 HyperLogLog 的基数估算值。
pfmerge [destkey] [sourcekey1] [sourcekey2] 将多个 HyperLogLog 合并为一个 destkey