【redis 学习系列】API的理解与使用(一)

Redis提供了5种数据结构，以下介绍一些预备知识以及Redis的5种数据结构

1、预备知识

1.1 全局命令

Redis的5种数据结构，它们是键值对中的值，对于键来说有一些通用的命令。

(1)查看所有的键

 keys *

(2)键总数

 dbsize

dbsize会返回当前数据库中键的总和，例如当前数据库中有4个键即hello java python mylist，所以测试结果为4。注意，dbsize在计算键总数时不会遍历所有的键，而是直接获取

Redis内置的键总和的变量，所以此命令的时间复杂度为O(1)。然而命令keys *会遍历所有的键，所以它的时间复杂度为O(n)。当Redis保存了大量的键时，线上环境禁止使用命令keys * 。

(3)检查键是否存在

 exists key

如果键存在则返回1，不存在则返回0。

(4)删除键

 del key [key1 ...]

del是一个通用命令，无论键值是何种数据结构，del命令都可以将其删除，例如删除键值类型为字符串类型的java以及类型为列表类型的mylist。

返回结果为成功删除键的个数，假设删除一个不存在的键，就会返回0。同时del命令支持同时删除多个键。

(5)键过期

 expire key seconds

Redis支持对键添加过期时间，当超过过期时间后，将会自动删除键，例如为键hello设置了10秒的过期时间。

这里的ttl命令会返回键的剩余过期时间，它有3种返回值：

• 大于或等于0的整数：键剩余的过期时间
• -1：键没有设置过期时间
• -2：键不存在

(6)键的数据类型

 type key

例如键hello是字符串类型，返回结果为string。键mylist是列表类型，返回结果为list。如果键不存在，则返回none

1.2 数据结构及内部编码

在终端可以使用object encoding命令查询内部编码。

2、字符串

字符串类型是Redis最基础的数据结构，首先键都是字符串类型，而其他几种数据结构都是在字符串类型的基础上构建的，所以字符串类型能为其它4种数据结构的学习奠定基础。字符串的类型可以使字符串(简单字符串、复杂字符串(例如json以及XML))、数字(整型、浮点数)、二进制(图片、音视频)。但是占用的空间最大不能超过512M。

2.1 命令

2.1.1 常用命令

(1)设置值

 set key value [ex seconds] [px milliseconds] [nx|xx]

上述命令的常用选项：

• ex seconds：为键设置秒级过期时间。
• px milliseconds：为键设置毫秒级过期时间。
• nx：键必须不存在，才能设置成功，用于添加。
• xx：与nx相反，键必须存在，才能设置成功，用于更新。

除了set选项，Redis还提供了setex和setnx两个命令，他们的作用与ex和nx选项是一样的。

 setex key seconds value
 setnx key value

setnx和setxx在实际的场景有何应用呢？以setnx命令为例，由于Redis的单线程命令处理机制，如果有多个客户端同时执行setnx key value，根据setnx的特性，只有一个客户端能设置成功，setnx可以作为分布式锁的一种实现方案。

(2)获取值

 get key

如果要获取的值不存在，则返回nil(空)

(3)批量设置值

 mset key value [key value ...]

(4)批量获取值

 mget key [key ...]

如果有些键不存在，则它的值为nil(空)，结果是按照传入键的顺序返回的：

关于使用n次get获取n条结果与使用1次mget获取n条结果的比较：

使用get命令：n次get时间 = n次网络时间+n次命令时间

使用mget命令：n次get时间 = 1次网络时间+n次命令时间

学会使用批量操作，有助于提高业务处理效率，但是要注意的是每次批量操作所发送的命令数不是无节制的，如果数量过多可能会造成Redis拥塞或者网络拥塞，此时可以用多次的批量操完成。

(5)计数

 incr key

incr命令用于对值做自增操作，返回的结果分为3种情况：

• 值不是整数，返回错误
• 值是整数，返回自增结果
• 键不存在，按照值为0自增，返回结果为1

除了incr命令，Redis还提供了decr(自减)、incrby(自增指定数字)、decrby(自减指定数字)、incrbyfloat(自增浮点数)。

2.1.1 不常用命令

(1)追加值

 append key value

append可以向字符串尾部追加值。

(2)字符串长度

 strlen key

需要注意的是中文占两个字节。命令返回的是当前value所占的字节数。

(3)设置并返回原值

 getset key value

getset和set一样会设置值，但是不同的是，它同时会返回原来的值。

(4)设置指定位置的字符

 setrange key offeset value

(5)获取部分字符串

getrange key start end

start和end分别是开始和结束的偏移量，偏移量是从0开始计算。例如下述操作获取了值bast的前两个字符。

下表是字符串类型命令的时间复杂度。

2.2 内部编码

字符串类型的内部编码有3种：

• int：8个字节的长整型
• embstr：小于等于39个字节的字符串
• raw：大于39个字节的字符串

Redis会根据当前值的类型和长度来决定使用哪种内部编码实现。

2.3 典型使用场景

2.3.1 缓存功能

2.3.2 计数

2.3.3 共享Session

2.3.4 限速