redis数据类型及常用命令使用

redis干啥的，一般人都知道，但很多人只知道是个缓存数据库，其它的就不知道了，本猿无能亦是如此，然知耻而后勇，我们该理一理这里边的一些逻辑，看看redis究竟是怎么一回事儿，能干啥，怎么做的，这样才能心中有数，用到的时候或者进行技术选型的时候胸有成竹心里不慌，这是一个技术人员应有的自我修养。就从最基本的数据类型开始吧！

有5种数据类型：string、hash、list、set跟sortedset

但这些只是redis对外的数据结构，实际上每种数据结构都有自己底层的内部编码实现，而且是多种实现，这样redis会在何时的场景选择合适的内部编码。

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1、string

java中string底层是一个char[]，那redis中是不是也是一个char[]呢？

上图是http://doc.redisfans.com/中的命令列表，如果string的底层是一个char[]的话，那么append操作就要进行扩容，strlen操作就要遍历或者把长度存起来(类似于ArrayList的size)，那么整体来说，string应该就是一个char[]的封装。实际的确是类似的。源码解析：http://www.cnblogs.com/huangxincheng/p/4968085.html

内部编码：

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决定使用哪种内部编码实现。

可以看到，在value为纯数字的情况下int可存放的范围是非常广的，千万亿级别的都没问题；而如果是非数字字符，那么直接就是embstr，如果字符长度大于39，那就是raw了。这个raw是个动态字符串，其实就是我们上边说的char[]的封装。

string类型适合用来存储数字或者字符串；对象序列化为字符串后也可以用来存储对象。

注意：字符串最大可存储512M，由于key也是字符串，所以key最大值也是512M。redis的其它数据类型均没有限制对象大小，也就是理论上只要小于物理内存即可；

跟java类比，java中integer最大值2^32=2147483647，这也是数组的最大长度，超过长度编译会报错；，2^32个byte是4G，一个char占2字节，那么java中char[]若按内编码计算，则最大占内存为8G；C语言中char占1个字节，最大512M，那么char[]长度应为integer最大值的1/8也就是2^29（倒着推的，没看源码，可能有误）。

常用操作：

存取跟批量存取：get，set，mget，mset，setnx，setex，getbit，setbit

对字符串的追加，截取：append，getrange，setrange

对数字的加减：incr，incrby，decr，decrby，incrbyfloat

2、hash

hash适合用来存储对象:

内部编码有2种：

ziplist：压缩列表，有点类似于数组(但不是)，内存连续，而且压缩了前驱后驱指针；当hash类型元素个数小于hash-max-zip-entries配置(默认512)，同时所有值都小于hash-max-ziplist-value（默认64）时，使用ziplist作为哈希的内部实现。

hashtable：哈希表，不多解释，数组加链表结构。

假设值都满足条件，那么元素个数在512之前都是ziplist实现，查找效率其实是不高的，不过由于内存连续，可以根据结构找到下个元素，遍历起来也还凑合；如果一定要给一个使用ziplist的理由，应该就是redis实在是想尽量省一点内存吧；

两个条件，一旦有一个不达标，就会转为hashtable，数组加链表增删很容易，但略费内存；

当一个hash的编码由ziplist变成hashtable后，即使再替换掉所有值，它也一直会是hashtable类型，变不回来了。

string跟hash哪个更适合存储对象这个问题，可参照http://www.jfinal.com/share/460

同时存取100w条数据，两者耗时接近，string存取快，时间在110-120s，但占用内存比hash多20%左右；hash占用内存少，但耗时在120-140s左右，耗时比string多20%；究其原因，应该是string除了记录数据还要记录对象类型信息，因此消耗空间多，而hash因为要组装对象数据，耗时略长；

常用操作：

存取：hset，hget，hmset，hmget，hgetall，hsetnx

判断是否存在：hexists

3、list

redis的list是简单的字符串列表，按照插入顺序排列；可存放（2^32-1）个元素。

内部编码2种：

ziplist: 跟hash类似，也是两个参数配置，只是名字hash改为了list；

linkedlist：当不满足配置时会转换成linkedlist，顾名思义双向链表，转换会同样跟hash一样，不可逆。

源码解析，参照：http://www.cnblogs.com/huangxincheng/p/4970231.html

list中保存了head，tail节点以及长度值len，也就是操作头尾以及查看list元素个数，时间复杂度为O(1)，恒定的；

ps：redis3.1以及之前的版本，list的操作是以上所述；从redis3.2开始，做了优化，引入了quicklist，以上两个配置作废，默认使用quicklist；官方的对quicklist的解释是a doubly linked list of ziplists，也就是一个由ziplist组成的双向链表。

quicklist方面的解释：http://blog.csdn.net/men_wen/article/details/70229375

list常用的方法：

压入弹出：LPOP，LPUSH，RPOP，RPUSH。从名字看出四个分别是从左边弹出，压入，从右边弹出，压入。也就是两端开口的一个队列。

长度，取值等：llen，lindex，ltrim(删除不在区间的元素)

4、set

redis的set是string类型的无序集合，成员不能重复，底层实现主要是哈希表，最大长度（2^32-1）。

长度限制跟list相同，除了支持增删改查还支持集合交集，并集，补集；

内部编码2种：

intset：当集合中元素都是整数而且元素个上诉小于set-max-intset-entries（默认512）时，redis会选用intset作为集合内部实现；

hashtable：不满足上述情况则采用hashtable，跟hash的情况相比，就是val是null而已，只存了key。

set源码讲解：http://www.cnblogs.com/huangxincheng/p/4978156.html

这里要注意的是此处的set跟java中的set略有区别，这里set中的元素都是字符串，而java存放的是对象，这点不太一样；

常用操作，sadd，spop，srem

sadd：添加，sadd fruits pear apple banana tomato grape orange

spop：移除并返回集合中一个随机元素

srem：移除集合中一个或多个元素

5、zset

zset存放的是一个数值跟一个字符串，成员不重复，最大长度跟set一样；

其实我们已经发现，redis的数据类型跟我们直观上认识的java并不一致！

内部编码2种：

ziplist：一样的配置，只是名字改成了zset，默认值128，对value的闲置改成了默认64字节；

skiplist：跳跃表，ziplist条件不满足的时候，使用跳跃表作为内部实现；

默认按key升序排列：

可以看到排列顺序为升序，而且小数有变化

zset源码：http://www.cnblogs.com/huangxincheng/p/4979789.html

常用操作：

添加删除：zadd，zrem

获取区间数据：zrange，获取排名：zrank，返回值：zscore，值递增：zincrby

集合间操作，子交并补：zunionstore，zinterstore

zset的使用场景：由于支持排序，以及集合的相关操作，所以在关注列表，共同关注人等操作上比较适用。

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学习redis随手笔记