【redis篇】redis几种数据模型的使用

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一、help操作

• 1.进入客户端
  redis-cli
• 2.查看帮助
  help几种方式：有问题就通过help查看怎么使用

Type: "help @<group>" to get a list of commands in <group>
      "help <command>" for help on <command>
      "help <tab>" to get a list of possible help topics
      "quit" to exit

举例:
help @string

  APPEND key value
  summary: Append a value to a key
  since: 2.0.0

  BITCOUNT key [start] [end]
  summary: Count set bits in a string
  since: 2.6.0

查看客户端如何使用：redis-cli -h

Usage: redis-cli [OPTIONS] [cmd [arg [arg ...]]]
  -h <hostname>      Server hostname (default: 127.0.0.1).
  -p <port>          Server port (default: 6379).
  -s <socket>        Server socket (overrides hostname and port).
  -a <password>      Password to use when connecting to the server.
  -r <repeat>        Execute specified command N times.
  -i <interval>      When -r is used, waits <interval> seconds per command.
                     It is possible to specify sub-second times like -i 0.1.
  -n <db>            Database number.
  -x                 Read last argument from STDIN.
  -d <delimiter>     Multi-bulk delimiter in for raw formatting (default: \n).
  -c                 Enable cluster mode (follow -ASK and -MOVED redirections).
  --raw              Use raw formatting for replies (default when STDOUT is

抽取部分介绍：
-h:连接不同的地址
-p：接端口号
-n：切换不同的库
-raw：这个支持查看中文（防止有中文乱码无法查看）

二、redis的数据模型

原则：

• tip1.不管放入redis中的是什么类型的数据，放在底层的都是二进制字节数组的格式存放。客户端取的时候需要自己来转换。
  既：Redis key 值是二进制安全的，这意味着可以用任何二进制序列作为key值，从形如”foo”的简单字符串到一个JPEG文件的内容都可以。空字符串也是有效key值
• tip2.key取值原则
  键值不需要太长，消耗内存，且在数据中查找这类键值的计算成本较高
  键值不宜过短，可读性较差

第一种：字符串的操作

• 1 String常用操作

  • 基本操作是字符串操作，追加，截取
    set，get，append，strlen …
    备：一个字符串类型的值最多能存储512M字节的内容

• 2.查看的几种方式

  • keys * ：获取所有的key // 亦可以通过 keys XXX* 模糊检索 只可用 * 模糊匹配
    get key:get后接key值就可查看value值
  • KEYS pattern // pattern取值如下：
    * 任意长度字符
? 任意一个字符
[] 字符集合，表示可以是集合中的任意一个
    eg:
    keys s*
keys s?
keys s[13]
keys *
keys ??

• 3.set的用法：

  • 设置字符串值 set get
    SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
EX 设置过期时间，秒，等同于SETEX key seconds value
PX 设置过期时间，毫秒，等同于PSETEX key milliseconds value
NX 键不存在，才能设置，等同于SETNX key value
XX 键存在时，才能设置
    eg:set se abc ex 15 意味着15秒后过期。

  • Redis中可以给Key设置一个生存时间（秒或毫秒），当达到这个时长后，这些键值将会被自动删除
    设置在指定Unix时间戳过期
    EXPIREAT key timestamp
PEXPIREAT key milliseconds-timestamp
    eg：
    EXPIREAT cache 1355292000
PEXPIREAT mykey 1555555555005

  • 删除过期：
    PERSIST key

  • 清空数据库：
    flushall (清空全部节点数据库数据慎重) 或 FLUSHDB（清空当前数据库数据） flush 数据库编号 （清指定数据库数据）

  • 设置多个键的字符串值
    MSET key value [key value ...]
键不存在时，设置字符串值
MSETNX key value [key value ...]
注意：这是原子操作,全成功或者全失败


  • 生存时间
    Time To Live，Key的剩余生存时间
  • 查看剩余生存时间
    TTL key
PTTL key
key存在但没有设置TTL，返回-1
key存在，但还在生存期内，返回剩余的秒或者毫秒
key曾经存在，但已经消亡，返回-2（2.8版本之前返回-1）

• 4.键类型
  TYPE key
object encoding key
key:
v:(K1)
type:string
enco..(raw/int)
strlen:2
指针 value地址
  encoding,strlen:增删改:更新 查询长度,还是数值计算,成本很高
  键是否存在
  EXISTS key
  键重命名
  RENAME key newkey
RENAMENX key newkey
  键删除
  DEL key [key ...]

• 5.字符串获取等操作

  • 5.1获取单个给定的键的值
    GET key
  • 5.2获取多个给定的键的值
    MGET key [key ...]
  • 5.3返回旧值并设置新值
    GETSET key value // 便捷的用法
    如果键不存在，就创建并赋值
  • 5.4字符串长度(2进制安全，中文体现 - - raw 命令)【字节长度】
    STRLEN key
object encoding key > val 底层存储的数据结构类型e
  • 5.5追加字符串
    APPEND key value
    如果键存在就追加；如果不存在就等同于SET key value
  • 5.6获取子字符串 索引
    GETRANGE key start end
0 3
索引值从0开始，负数表示从字符串右边向左数起，-1表示最后一个字符
01234
1a2a3a
-5 -4 -3 -2 -1
  • 5.7覆盖字符串
    SETRANGE key offset value

• 6.步进/退操作

  • 步长1的增减
    INCR key
DECR key
    eg：
    set tc 100
INCR tc
get tc
"101"
    字符串值会被解释成64位有符号的十进制整数来操作，结果依然转成字符串
    步长增减 float
    INCRBY key decrement // decrement 指定值
DECRBY key decrement
    字符串值会被解释成64位有符号的十进制整数来操作，结果依然转成字符串
    支持浮点：

• 7.位图bitmap 【字节数组】

  • 位图不是真正的数据类型，它是定义在字符串类型中
    一个字符串类型的值最多能存储512M字节的内容
    位上限：2^(9+10+10+3)=2^32b
    设置某一位上的值
    SETBIT key offset value （0/1）
offset偏移量，从0开始
    获取某一位上的值
    GETBIT key offset
返回指定值0或者1在指定区间上第一次出现的位置偏移量
BITPOS key bit [start] [end]
bitpos k1 1 1 1
k2: 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0
k3: 0 1 0 0 0 0 1 0
0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0
setbit k1 1 1

  • 统计指定位区间上值为1的个数 字节
    bitpos key bit（0/1） start end // start end bit位的索引
BITCOUNT key [start] [end] // start end Byte位的索引 正负方向
set k ab bitcount k 1 1
    从左向右从0开始，从右向左从-1开始，注意官方start、end是位，测试后是字节
    BITCOUNT testkey 0 0表示从索引为0个字节到索引为0个字节，就是第一个字节的统计
    BITCOUNT testkey 0 -1等同于BITCOUNT testkey
最常用的就是 BITCOUNT testkey

• 8.位操作

  • 0 1 0 0 0 0 0 1
1 1 1 0 0 0 0 1
0 1 0 0 0 0 0 1
    对一个或多个保存二进制位的字符串 key 进行位元操作，并将结果保存到 destkey 上
    operation 可以是 AND 、 OR 、 NOT 、 XOR 这四种操作中的任意一种
    BITOP AND destkey key [key ...]，对一个或多个 key 求逻辑并，并将结果保存到 destkey
    BITOP OR destkey key [key ...]，对一个或多个 key 求逻辑或，并将结果保存到 destkey
    BITOP XOR destkey key [key ...]，对一个或多个 key 求逻辑异或，并将结果保存到 destkey
    BITOP NOT destkey key，对给定 key 求逻辑非，并将结果保存到 destkey
    除了 NOT 操作之外，其他操作都可以接受一个或多个 key 作为输入
    当 BITOP 处理不同长度的字符串时，较短的那个字符串所缺少的部分会被看作 0
    空的 key 也被看作是包含 0 的字符串序列

第二种：List列表 数组的操作
(基于Linked List实现)

• 1.命令说明
  B block 块，阻塞
L left 左
R right 右
X exist 存在

• 2.左右或者头尾压入元素 string set key “abc”
  LPUSH key value [value ...]
LPUSHX key value
RPUSH key value [value ...]
RPUSHX key value
  备：注意，lpush是在一个不存在的key里放value。而不是在已有的基础上加。

• 3.左右或者头尾弹出元素
  LPOP key
RPOP key

• 4.从一个列表尾部弹出元素压入到另一个列表的头部 string getset
  RPOPLPUSH source destination

• 4.返回列表中指定范围元素
  LRANGE key start stop
LRANGE key 0 -1 表示返回所有元素
  备：既查看的方式。注意，push进去的，不要用get key的方式。
  其中，-1 表示最后一位，以此类推，去查看。

• 5.获取指定位置的元素
  LINDEX key index

• 6.设置指定位置元素的值
  LSET key index value

• 7.列表长度，元素个数 string strlen
  LLEN key LRANGE KEY 0 -1

• 8.从列表头部开始删除值等于value的元素count次,LIST 可以重复出现
  LREM key count value
  count > 0 : 从表头开始向表尾搜索，移除与 value 相等的元素，数量为 count
  count < 0 : 从表尾开始向表头搜索，移除与 value 相等的元素，数量为 count 的绝对值
  count = 0 : 移除表中所有与 value 相等的值
  举例
  RPUSH listkey c abc c ab 123 ab bj ab redis list
LREM listkey 2 ab
LRANGE listkey 0 -1

• 9.去除指定范围 外 元素
  LTRIM key start stop
  举例
  RPUSH listkey c abc c ab 123 ab bj ab redis list
LTRIM listkey 0 -1
LTRIM listkey 1 -1
LTRIM listkey 1 10000
  应用案例：微博的评论最后500条：盖楼
  lpush u1234:forumid:comments comments
LTRIM u1234:forumid:comments 0 499

• 10.在列表中某个存在的值（pivot）前或后插入元素
  LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value
  key和pivot不存在，不进行任何操作
  举例:
  RPUSH lst Clojure C Lua
LINSERT lst AFTER C Python
LINSERT lst BEFORE C Ruby

• 11.阻塞
  如果弹出的列表不存在或者为空，就会阻塞
  超时时间设置为0，就是永久阻塞，直到有数据的时候才可以弹出
  如果多个客户端阻塞在同一个列表上，使用First In First Service原则，先到先服务
  左右或者头尾阻塞弹出元素
  BLPOP key [key ...] timeout
BRPOP key [key ...] timeout
  从一个列表尾部阻塞弹出元素压入到另一个列表的头部
  BRPOPLPUSH source destination timeout

第三种：Hash散列的操作

• 1.图解hash散列：
  
  由field和关联的value组成的map键值对
  field和value是字符串类型
  一个hash中最多包含2^32-1键值对
• 2.设置单个字段
  HSET key field value
HSETNX key field value // key的filed不存在的情况下执行，key不存在直接创建
• 3.设置多个字段
  HMSET key field value [field value ...]
• 4.返回字段个数
  HLEN key
• 5.判断字段是否存在
  HEXISTS key field
  key或者field不存在，返回0
• 6.返回字段值
  HGET key field
• 7.返回多个字段值
  HMGET key field [field ...]
• 8.返回所有的键值对
  HGETALL key
• 9.返回所有字段名
  HKEYS key
• 10.返回所有值
  HVALS key
• 11.在字段对应的值上进行整数的增量计算
  HINCRBY key field increment
• 12.在字段对应的值上进行浮点数的增量计算
  HINCRBYFLOAT key field increment
• 13.删除指定的字段
  HDEL key field [field ...]
  举例
  HINCRBY numbers x 100
HINCRBY numbers x -50
HINCRBYFLOAT numbers x 3.14
HDEL numbers x

• 14.用途：
  节约内存空间
  每创建一个键，它都会为这个键储存一些附加的管理信息（比如这个键的类型，这个键最后一次被访问的时间等等）
  所以数据库里面的键越多，redis数据库服务器在储存附加管理信息方面耗费的内存就越多，花在管理数据库键上的CPU也会越多在字段对应的值上进行浮点数的增量计算

• 15.不适合hash的情况
  使用二进制位操作命令：因为Redis目前支持对字符串键进行SETBIT、GETBIT、BITOP等操作，如果你想使用这些操作，那么只能使用字符串键，虽然散列也能保存二进制数据
  使用过期键功能：Redis的键过期功能目前只能对键进行过期操作，而不能对散列的字段进行过期操作，因此如果你要对键值对数据使用过期功能的话，那么只能把键值对储存在字符串里面

第四种：set集合的操作
无序的、去重的
元素是字符串类型
最多包含2^32-1元素

• 1.增加一个或多个元素
  SADD key member [member ...]
  如果元素已经存在，则自动忽略
  举例
  SADD friends peter
SADD friends jack tom john
SADD friends may tom
SRANDMEMBER key 查看命令

• 2.移除一个或者多个元素
  SREM key member [member ...]
  元素不存在，自动忽略
  举例
  SREM friends peter
SREM friends tom john

• 3.返回集合包含的所有元素
  SMEMBERS key
  如果集合元素过多，例如百万个，需要遍历，可能会造成服务器阻塞，生产环境应避免使用

• 4.检查给定元素是否存在于集合中
  SISMEMBER key member

• 5.集合的无序性
  SADD friends "peter" "jack" "tom" "john" "may" "ben"
SADD anotherfriends "peter" "jack" "tom" "john" "may" "ben"
SMEMBERS friends
SMEMBERS anotherfriends
  注意， SMEMBERS 有可能返回不同的结果，所以，如果需要存储有序且不重复的数据使用有序集合，存储有序可重复的使用列表

• 6.随机返回集合中指定个数的
  SRANDMEMBER key [count]

• 如果 count 为正数，且小于集合基数，那么命令返回一个包含 count 个元素的数组，数组中的元素各不相同。如果 count 大于等于集合基数，那么返回整个集合 最多返回整个集合 count>=0

• 如果 count 为负数，那么命令返回一个数组，数组中的元素可能会重复出现多次，而数组的长度为 count 的绝对值 count < 0 长度为count绝对值，元素可能重复
  如果 count 为 0，返回空
  如果 count 不指定，随机返回一个元素
  举例
  SADD friend "peter" "jack" "tom" "john" "may" "ben"
SRANDMEMBER friends 3
SRANDMEMBER friends -5

• 7.返回集合中元素的个数
  SCARD key
  键的结果会保存信息，集合长度就记录在里面，所以不需要遍历

• 8.随机从集合中移除并返回这个被移除的元素
  SPOP key

• 9.把元素从源集合移动到目标集合
  SMOVE source destination member

  join的操作

• 1.差集
  SDIFF key [key ...]，从第一个key的集合中去除其他集合和自己的交集部分
SDIFFSTORE destination key [key ...]，将差集结果存储在目标key中
  举例
  SADD number1 123 456 789
SADD number2 123 456 999
SDIFF number1 number2

• 2.交集
  SINTER key [key ...]，取所有集合交集部分
SINTERSTORE destination key [key ...]，将交集结果存储在目标key中
  举例
  SADD number1 123 456 789
SADD number2 123 456 999
SINTER number1 number2

• 3.并集
  SUNION key [key ...]，取所有集合并集
SUNIONSTORE destination key [key ...]，将并集结果存储在目标key中
  举例
  SADD number1 123 456 789
SADD number2 123 456 999
SUNION number1 number2
  简单应用：
  新浪微博的共同关注
  需求：当用户访问另一个用户的时候，会显示出两个用户共同关注哪些相同的用户
  设计：将每个用户关注的用户放在集合中，求交集即可
  实现如下：
  peter={'john','jack','may'}
ben={'john','jack','tom'}
那么peter和ben的共同关注为：
SINTER peter ben 结果为 {'john','jack'}

第五种：SortedSet有序集合的操作
类似Set集合
有序的、去重的
元素是字符串类型
每一个元素都关联着一个浮点数分值（Score），并按照分值从小到大的顺序排列集合中的元素。分值可以相同
最多包含2^32-1元素

• 1.增加一个或多个元素
  ZADD key score member [score member ...]
  如果元素已经存在，则使用新的score
  举例
  ZADD fruits 3.2 香蕉
ZADD fruits 2.0 西瓜
ZADD fruits 4.0 番石榴 7.0 梨 6.8 芒果

• 2.移除一个或者多个元素
  ZREM key member [member ...]
  元素不存在，自动忽略
  举例
  ZREM fruits 番石榴 梨 芒果
ZREM fruits 西瓜

• 3.显示分值
  ZSCORE key member
  举例
  ZSCORE fruits 芒果
ZSCORE fruits 西瓜
• 4.增加或者减少分值
  ZINCRBY key increment member
increment为负数就是减少
  举例
  ZINCRBY fruits 1.5 西瓜
ZINCRBY fruits -0.8 香蕉

• 5.返回元素的排名（索引）
  ZRANK key member
  举例
  ZRANK fruits 西瓜
ZRANK fruits 番石榴
ZRANK fruits 芒果

• 6.返回元素的逆序排名
  ZREVRANK key member
  举例
  ZREVRANK fruits 西瓜
ZREVRANK fruits 番石榴
ZREVRANK fruits 芒果

• 7.返回指定索引区间元素
  ZRANGE key start stop [WITHSCORES]
  如果score相同，则按照字典序lexicographical order 排列
  默认按照score从小到大，如果需要score从大到小排列，使用ZREVRANGE
  举例
  ZRANGE fruits 0 2
ZRANGE fruits -5 -4

• 8.返回指定索引区间元素[从后开始的 ]
  ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]
  如果score相同，则按照字典序lexicographical order 的 逆序 排列
  默认按照score从大到小，如果需要score从小到大排列，使用ZRANGE
  举例
  ZREVRANGE fruits 0 2
ZREVRANGE fruits -5 -4

• 9.返回指定分值区间元素
  ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]
  返回score默认属于[min,max]之间，元素按照score升序排列，score相同字典序
  LIMIT中offset代表跳过多少个元素，count是返回几个。类似于Mysql
  使用小括号，修改区间为开区间，例如(5、(10、5)
  -inf和+inf表示负无穷和正无穷
  举例
  ZRANGEBYSCORE fruits 4.0 7.0
ZRANGEBYSCORE fruits (4 7
ZRANGEBYSCORE fruits -inf +inf

• 10.返回指定分值区间元素
  ZREVRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]
  返回score默认属于[min,max]之间，元素按照score降序排列，score相同字典降序
  LIMIT中offset代表跳过多少个元素，count是返回几个。类似于Mysql
  使用小括号，修改区间为开区间，例如(5、(10、5)
  -inf和+inf表示负无穷和正无穷
  举例
  ZREVRANGEBYSCORE fruits 7.0 4.0
ZRANGEBYSCORE fruits 7 (4
ZRANGEBYSCORE fruits +inf -inf

• 11.移除指定排名范围的元素
  ZREMRANGEBYRANK key start stop
  举例
  ZREMRANGEBYRANK fruits 0 2
ZRANGE fruits 0 -1

• 12.移除指定分值范围的元素
  ZREMRANGEBYSCORE key min max
  举例
  ZREMRANGEBYSCORE fruits 3.0 5.0
ZRANGE fruits 0 -1

• 13.返回集合中元素个数
  ZCARD key
  返回指定分值范围中元素的个数
  ZCOUNT key min max
ZCOUNT fruits 4 7
ZCOUNT fruits (4 7

• 14.并集
  ZUNIONSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight] [AGGREGATE SUM|MIN|MAX]
  numkeys指定key的数量，必须
  WEIGHTS选项，与前面设定的key对应，对应key中每一个score都要乘以这个权重
AGGREGATE选项，指定并集结果的聚合方式
SUM：将所有集合中某一个元素的score值之和作为结果集中该成员的score值
MIN：将所有集合中某一个元素的score值中最小值作为结果集中该成员的score值
MAX：将所有集合中某一个元素的score值中最大值作为结果集中该成员的score值
  举例:
  ZADD scores1 70 tom 80 peter 60 john
ZADD scores2 90 peter 60 ben
ZUNIONSTORE scores-all 2 scores1 scores2
ZUNIONSTORE scores-all1 2 scores1 scores2 AGGREGATE SUM
ZUNIONSTORE scores-all2 2 scores1 scores2 WEIGHTS 1 0.5 AGGREGATE SUM

• 15.交集
  ZINTERSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight] [AGGREGATE SUM|MIN|MAX]
  numkeys指定key的数量，必须
  WEIGHTS选项，与前面设定的key对应，对应key中每一个score都要乘以这个权重
AGGREGATE选项，指定并集结果的聚合方式
SUM：将所有集合中某一个元素的score值之和作为结果集中该成员的score值
MIN：将所有集合中某一个元素的score值中最小值作为结果集中该成员的score值
MAX：将所有集合中某一个元素的score值中最大值作为结果集中该成员的score值
  应用案例：

• 1.网易音乐排行榜
  分析
  每首歌的歌名作为元素（先不考虑重复）
  每首歌的播放次数作为分值
  ZREVRANGE来获取播放次数最多的歌曲（就是最多播放榜了，云音乐热歌榜，没有竞价，没有权重）

• 2.新浪微博翻页
  新闻网站、博客、论坛、搜索引擎，页面列表条目多，都需要分页
  blog这个key中使用时间戳作为score
  ZADD blog 1407000000 '今天天气不错'
ZADD blog 1450000000 '今天我们学习Redis'
ZADD blog 1560000000 '几个Redis使用示例'
ZREVRANGE blog 0 10
ZREVRANGE blog 11 20
  以空间换取时间，多层存储，然后折中比较。

第六种：reids的高级命令

exsits key 是否存在某个建
expire key 设置某个key的过期时间，使用ttl查看剩余时间（单位：秒 ）
persist key 取消过期时间