Redis
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12 分钟

Redis（Remote Dictionary Server）是一个高性能的开源内存数据结构存储系统，常被用作数据库、缓存和消息代理。它由Salvatore Sanfilippo开发，支持多种数据结构，如字符串、哈希、列表、集合和有序集合等，具备丰富的数据操作能力。Redis以其超快的读写速度著称，因为数据主要存储在内存中，同时支持可选的磁盘持久化（如RDB快照和AOF日志）以保障数据可靠性。其内置功能还包括事务、发布/订阅模式以及Lua脚本支持，使其应用场景广泛，从实时分析到会话管理均表现出色。此外，Redis支持主从复制和集群模式，具有良好的扩展性。

参考网站

知乎 超强、超详细Redis入门教程

CSDN【Redis二三事】一套超详细的Redis学习教程（步骤图片+实操）—第一集

详细，附有业务场景的实例

数据结构

Redis包含五大数据类型：字符串(string), 列表(list), 哈希(hash), 集合(set), 集合(zset)

string

Redis 最基本的数据类型，每个键对应一个值，值可以是文本、数字或二进制数据，最大存储 512MB。支持字符串拼接、截取、递增递减等操作，适用于缓存数据、计数器（如访问量统计）、分布式锁等场景。

基础操作

set key value
get key
del key
添加修改多个数据
mset key1 value1 key2 value2...
获取多个数据
mget key1 key2...
获取数据的字符个数
strlen key
//例如
set name1 nosql
strlen name1
//输出为: 5
追加信息
append key value
//例如
append name1 name
get name1
/*输出为: nosqlname*/
多数据操作与单数据操作
  • 单指令执行 n 条指令需要 n次发送 + n次处理 + n次返回
  • 多指令执行 n 条指令需要 1次发送 + n次处理 + 1次返回
  • 数据量较大时，多指令消耗的时间远远少于单指令

扩展操作

设置数值数据增加/减少指定范围的值
incrby key increment
decrby key increment
对字符串类型进行数值操作
127.0.0.1:6379> set mynum "2"
OK
127.0.0.1:6379> get mynum
"2"
127.0.0.1:6379> incr mynum
(integer) 3
127.0.0.1:6379> get mynum
"3"

遇到数值操作，redis会自动将字符串类型转换成数值

string类型数值操作的注意事项

  • 数据操作不成功的反馈与数据正常操作之间的差异
    • 表示运行结果是否成功
      • （integer）0->false 失败
      • （integer）1->true 成功
    • 表示运行结果值
      • （integer）3->3 3个
      • （integer）1->1 1个
  • 数据未获取到
    • （’‘nil’’）等同于’‘null’’
  • 数据最大存储量
    • 512MB
  • 数值计算最大范围（’‘java’‘中的’‘long’'的最大值）
    • 9223372036854775807

hash

类似于小型的键值存储，适用于存储结构化数据，如用户信息（ID、姓名、邮箱等），相比 String 类型更节省内存，因为多个字段共享同一个键。可以对字段进行单独操作，避免整体读取修改，适用于存储对象、会话信息等。

基础操作

hset key field value //添加/修改数据
hget key field //获取数据
hgetall key
hdel key field1 [field2]
添加/修改多个数据
hmset key field1 value1 field2 value2
获取多个数据
hmget key field1 field2...
获取哈希表中字段的数量
hlen key
获取哈希表中是否存在指定的字段
hexists key field

扩展操作

获取哈希表中所有字段名或字段值
hkeys key
hvals key
设置指定字段的数值数据增加指定范围的值
hincrby key field increment
综合示例
//建立哈希，并赋值
127.0.0.1:6379> HMSET user:001 username antirez password P1pp0 age 34 
OK
//列出哈希的内容
127.0.0.1:6379> HGETALL user:001 
1) "username"
2) "antirez"
3) "password"
4) "P1pp0"
5) "age"
6) "34"
//更改哈希中的某一个值
127.0.0.1:6379> HSET user:001 password 12345 
(integer) 0
//再次列出哈希的内容
127.0.0.1:6379> HGETALL user:001 
1) "username"
2) "antirez"
3) "password"
4) "12345"
5) "age"
6) "34"

hash类型数据操作的注意事项

  • 1.hash类型下的value只能存储字符串，不允许存储其他数据类型，不存在嵌套现象。如果数据未获取到，对应的值为（nil）
  • 2.每个hash可以存储2^23-1个键值对
  • 3.hash类型十分贴近对象的数据存储形式，并且可以灵活添加对象属性。但hash设计初衷不是为了存储大量对象而设计的，切记不可滥用，更不可以将hash作为对象列表使用
  • 4.hgetall操作可以获取全部属性，如果内部field过多，遍历整体数据效率就会很低，有可能成为数据访问瓶颈

list

基于双向链表实现，可以从头部（左侧）或尾部（右侧）快速插入和删除元素，同时支持指定范围的索引读取。适合实现消息队列、时间轴（如微博动态）、任务调度等应用，尤其适用于需要按照插入顺序处理数据的场景。

基础操作

添加/修改数据
lpush key value1 [value2]... //从左边进
rpush key value1 [value2]... /*从右边进*/
获取数据

关于lrange:

  • lrange用来获取指定范围的元素
  • -1 代表倒数第一个元素
  • 列表元素索引从位置0开始
lrange key start stop
lindex key index
lien key
获取并移除数据
lpop key
rpop key
移除指定数据

关于lrem:

  • 参数count
    • count > 0 → 从头（左侧）开始删除count个匹配的value
    • count < 0 → 从尾（右侧）开始删除count个匹配的value
    • count = 0 → 删除所有匹配的value（等价于删除列表中所有该值的元素）
  • 如果key不存在
    • 返回 0
  • 常用于去除列表中的重复元素或清理数据
lrem key count value

扩展操作

在规定时间内获取并移除数据

关于blpop:

  • 参数key1 [key2...]
    • 可以提供多个列表的键名，Redis 会按照顺序依次检查这些列表
  • 参数timeout
    • timeout > 0 → 如果列表为空，则最多等待 timeout 秒
    • timeout < 0 → 永远阻塞，直到有数据可用
  • 适用于任务队列、生产者-消费者模型等场景
blpop key1 [key2] timeout
brpop key1 [key2] timeout

示例

RPUSH list1 "a" "b" "c"    // 列表内容：["a", "b", "c"]
BLPOP list1 10             // 取出 "a"，返回 ["list1", "a"]
BLPOP list1 10             // 取出 "b"，返回 ["list1", "b"]
BLPOP list1 10             // 取出 "c"，返回 ["list1", "c"]
BLPOP list1 10             /* 列表为空，阻塞最多 10 秒，若无新元素，则返回 nil */
综合示例
//新建一个list叫做mylist，并在列表头部插入元素"1"
127.0.0.1:6379> lpush mylist "1" 
//返回当前mylist中的元素个数
(integer) 1 
//在mylist右侧插入元素"2"
127.0.0.1:6379> rpush mylist "2" 
(integer) 2
//在mylist左侧插入元素"0"
127.0.0.1:6379> lpush mylist "0" 
(integer) 3
//列出mylist中从编号0到编号1的元素
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 1 
1) "0"
2) "1"
//列出mylist中从编号0到倒数第一个元素
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1 
1) "0"
2) "1"
3) "2"

list类型数据操作注意事项

  • 1.list中保存的数据都是string类型的，数据总容量是有限的，最多2^32-1个元素
  • 2.list具有’‘索引’‘的概念，但是操作数据时通常以’‘队列’‘的形式进行入队出队操作，或以’‘栈’'的形式进行入栈出栈操作
  • 3.获取全部数据操作结束索引设置为-1
  • 4.list可以对数据进行分页操作，通常第1页的信息来自于list，第2页及更多的信息通过’‘数据库’'的形式加载

set

由唯一无序的元素组成，支持 O(1) 时间复杂度的添加、删除和查找操作，并提供交集、并集、差集等集合运算，适用于去重、推荐系统中的共同关注、标签管理等应用。由于不允许重复元素，可以高效存储不重复的数据集合。

基础操作

添加数据
sadd key member1 [member2]
获取全部数据
smembers key
删除数据
srem key member1 [member2]
获取集合数据总量
scard key
判断集合中是否包含指定数据
sismember key member

进阶操作

随机获取集合中指定数量的数据
srandmember key [count]
随机获取集合中的某个数据并将其移出集合
spop key
求两个集合的交、并、差集
sinter key1 [key2]
sunion key1 [key2]
sdiff key1 [key2]
求两个集合的交、并、差集 并存储到指定集合中
sinterstore destination key1 [key2]
sunionstore destination key1 [key2]
sdiffstore destination key1 [key2]
将指定数据从原始集合中移动到目标集合中
smove source destination member
综合示例
//向集合myset中加入一个新元素"one"
127.0.0.1:6379> sadd myset "one" 
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd myset "two"
(integer) 1
//列出集合myset中的所有元素
127.0.0.1:6379> smembers myset 
1) "one"
2) "two"
//判断元素1是否在集合myset中，返回1表示存在
127.0.0.1:6379> sismember myset "one" 
(integer) 1
//判断元素3是否在集合myset中，返回0表示不存在
127.0.0.1:6379> sismember myset "three" 
(integer) 0
//新建一个新的集合yourset
127.0.0.1:6379> sadd yourset "1" 
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd yourset "2"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers yourset
1) "1"
2) "2"
//对两个集合求并集
127.0.0.1:6379> sunion myset yourset 
1) "1"
2) "one"
3) "2"
4) "two"

set类型数据操作的注意事项

  • set类型不允许数据重复，如果添加的数据在set中已经存在，将只保留一份
  • set虽然和hash的存储结构相同，但是无法启用hash中存储值的空间

zset

在 Set 的基础上增加了一个分数（score），并按分数排序，支持范围查询、按分数排名等操作。适用于排行榜（如游戏积分榜）、优先级队列（如定时任务）、时间排序数据存储（如文章阅读量排名）等需要按权重排序的场景。

基础操作

添加数据
zadd key score1 member1 [score2 member2]
获取全部数据
zrange key start stop [WITHSCORES]     //按从小到大的顺序展示
zrevrange key start stop [WITHSCORES]  //按从大到小的顺序展示
删除数据
zrem key member [member...]
按条件获取数据
zrangebyscore key min max [Withscores][limit]
zrevrangebyscore key max min [withscores]
按条件删除数据
zremrangebyrank key start stop  //按索引删除
zremrangebyscore key min max 	//按范围删除
综合示例
//新增一个有序集合myzset，并加入一个元素baidu.com，给它赋予的序号是1：
127.0.0.1:6379> zadd myzset 1 baidu.com 
(integer) 1
//向myzset中新增一个元素360.com，赋予它的序号是3
127.0.0.1:6379> zadd myzset 3 360.com 
(integer) 1
//向myzset中新增一个元素google.com，赋予它的序号是2
127.0.0.1:6379> zadd myzset 2 google.com 
(integer) 1
//列出myzset的所有元素，同时列出其序号，可以看出myzset已经是有序的了。
127.0.0.1:6379> zrange myzset 0 -1 with scores 
1) "baidu.com"
2) "1"
3) "google.com"
4) "2"
5) "360.com"
6) "3"
//只列出myzset的元素
127.0.0.1:6379> zrange myzset 0 -1 
1) "baidu.com"
2) "google.com"
3) "360.com"

进阶操作

获取集合数据总量
zcard key
zcount key min max
集合交、并集操作
zinterstore destination numkeys key [key …]
zunionstore destination numkeys key [key …]

sorted_set类型数据操作的注意事项

score保存的数据存储空间是64位，如果是整数范围是-9007199254740992~9007199254740992
score保存的数据也可以是一个双精度的double值，基于双精度浮点数的特征，可能会丢失精度，使用时候要慎重
sorted_set底层存储还是基于set结构的，因此数据不能重复，如果重复添加相同的数据，score值将被反复覆盖，保留最后一次修改的结果

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