redis - redis数据结构与API

通用命令

• keys：遍历所有的key【keys一般不再生产环境使用】，时间复杂度O(n)
  • keys *
  • keys he*
  • keys he[h-l]*
  • keys ph?
• dbsize：计算key的总数，时间复杂度O(1)
• exists key：检查key是否存在，如果存在，返回1；不存在，返回0，时间复杂度O(1)
• del key[key...]：删除key，时间复杂度O(1)
• expire key seconds：设置key的过期时间，key在seconds秒会自动删除，时间复杂度O(1)
  • ttl key：查看key的剩余过期时间
    • 如返回-2，则表示key不存在，已经过期
    • 如返回-1，则表示key存在，没有过期时间
  • persist key：去掉key的过期时间
• type key：key的数据类型，时间复杂度O(1)

数据结构与API

String

字符串键值结构

key	value(最大512M)
hello	world
counter	1
bits	1 0 1 0 1 0 1

使用场景

• 缓存
• 计数器
• 分布式锁
• ......

API

API	作用	时间复杂度
get key	获取key对应的value	O(1)
set key value	设置key-value，不管key是否存在，都进行设置	O(1)
setnx key value	设置key-value，key不存在，才设置	O(1)
set key value xx	设置key-value，key存在，才设置	O(1)
mget key1 key2 key3	批量获取key，原子操作	O(n)
mset key1 value1 key2 value2	批量设置key-value	O(n)
del key	删除key-value	O(1)
incr kry	key自增1，如果key不存在，自增后get(key)=1	O(1)
decr kry	key自减1，如果key不存在，自减后get(key)=-1	O(1)
incrby kry k	key自增k，如果key不存在，自增后get(key)=k	O(1)
decrby kry k	key自减k，如果key不存在，自减后get(key)=-k	O(1)
getset key newvalue	设置key-newvalue并返回旧的value	O(1)
append key value	将value追加到旧的value	O(1)
strlen key	返回字符串的长度（注意中文）	O(1)
incrbyfloat key value	增加key对应的值value，浮点数操作	O(1)
getrange key start end	获取字符串指定下标所有的值	O(1)
setrange key index value	设置指定下标的值为value	O(1)

n次get与1次mget

• n次get = n次网络时间 + n次命令时间
• 1次mget = 1次网络时间 + n次命令时间

Hash Tables

哈希键值结构

key	field value
user:1:info	id 1 name "你是一个好人" age 22 date 2019-12-06

API

API	作用	时间复杂度
hget key field	获取hash key对应的field的value	O(1)
hset key field value	设置hash key对应的field的value	O(1)
hdel key field	删除hash key对应field的value	O(1)
hexists key field	判断hash key是否有field	O(1)
hlen key	获取hash key field的数量	O(1)
hmget key field1 field2	批量获取hash key的一批field的值	O(n)
hmset key field1 value1 field2 values	批量设置hash key的一批filed value	O(n)
hgetall key	返回hash key对应所有的field和value	O(n)
hvals key	返回hash key对应所有的field的value	O(n)
hkeys key	返回hash key对应的所有field	O(n)
hsetnx key field value	设置hash key对应的field的value（如field已经存在，则失效）	O(1)
hincrby key field intCounter	hash key对应的field的value自增intCounter	O(1)
hincrbyfloat key field floatCounter	hash key对应的field的value自增floatCounter	O(1)

String VS Hash

相似的API

String API	Hash API
get	hget
set、setnx	hset、hsetnx
del	hdel
incr、incrby、decr、decrby	hincrby
mset	hmset
mget	hmget

Linked Lists

列表结构

key	elements
user:1:meaasge	a-b-c-d-e-f-g-h-i-j-k

特点

• 有序
• 可以重复
• 左右两边插入弹出

API

API	作用	时间复杂度
rpush key value1 value2 ... valueN	从列表右端插入值（1-N个）	O(1-N)
lpush key value1 value2 ... valueN	从列表左端插入值（1-N个）	O(1-N)
linsert key before|after value newValue	在列表指定的值前|后插入newValue	O(n)
rpop key	从列表右侧弹出一个元素	O(1)
lpop key	从列表左侧弹出一个元素	O(1)
lrem key count value	根据count值，从列表中删除所有value相等的项 (1)count>0，从左到右，删除最多count个value相等的项 (2)count<0，从右到左，删除最多Math.abs(count)个value相等的项 (3)count=0，删除所有value相等的项	O(n)
ltrim key start end	按照索引范围修剪列表，保留索引范围值	O(n)
lrange key start end(包含end)	获取列表指定索引范围所有元素（从右到左，最后一个元素的索引为-1）	O(n)
lindex key index	获取列表指定索引的元素	O(n)
llen key	获取列表的长度	O(1)
lset key index newValue	设置列表指定索引的值为newValue	O(n)
blpop key timeout	lpop阻塞版本，timeout是阻塞超时时间，timeout=0为永不阻塞	O(1)
brpop key timeout	rpop阻塞版本，timeout是阻塞超时时间，timeout=0为永不阻塞	O(1)

PS：

• LPUSH + LPOP = Stack
• LPUSH + RPOP = Queue
• LPUSH + LTRIM = Capped Collection
• LPUSH + BRPOP = Message Queue

Sets

集合结构

key	values
user:1:follow	music beer book read

特点

• 无序
• 无重复
• 支持集合间操作

API

集合内API

API	作用	时间复杂度
sadd key element1 element2...elementN	向集合key添加element（如果element已经存在，则添加失败）	O(1-N)
srem key element	将集合key中的element元素移除	O(1)
scard key	计算集合key的大小	O(1)
sismember key element	判断element是否在集合key中（1：存在）	O(1)
srandmember key count	从集合key中随机挑选count个元素
smembers key	获取集合key中所有元素，返回结果无序，小心使用
spop key	从集合key中随机弹出一个元素	O(1)

集合间API

API	作用
sdiff key1 key2	计算集合key1和集合key2的差集
sinter key1 key2	计算集合key1和集合key2的交集
sunion key1 key2	计算集合key1和集合key2的并集
sdiff|sinter|sunion store destkey	将差集|交集|并集结果保存在destkey中

PS：

• SADD = Tagging
• SPOP/SRANDMEMBER = Random item
• SADD + SINTER = Social Graph

Sorted Sets

有序集合结构

key	score value
user:ranking	51 abc 91 def 200 ghi 250 jkl 251 mno

集合 VS 有序集合

集合	有序集合
无重复元素	无重复元素
无序	有序
element	element + score

列表 VS 有序集合

列表	有序集合
可以有重复元素	无重复元素
有序	有序
element	element + score

API

API	作用	时间复杂度
zadd key score[可以重复] element[不可以重复] 【可以是多对】	添加score和element	O(logN)
zrem key element【可以是多个】	删除元素	O(1)
zscore key element	返回元素的分数	O(1)
zincrby key increScore element	增加或减少元素的分数	O(1)
zcard key	返回有序集合key的元素个数	O(1)
zrank key element	返回有序集合key的元素element的升序排名	O(1)
zrange key start end [withscores]	返回指定索引范围内的升序元素【分值】	O(log(n)+m)
zrangebyscore key minScore maxScore [withscores]	返回指定分数范围内的升序元素【分值】	O(log(n)+m)
zcount key minScore maxScore	返回有序集合内在指定分数范围内的个数	O(log(n)+m)
zremrangebyrank key start end	删除指定排名内的升序元素	O(log(n)+m)
zremrangebyscore key minScore maxScore	删除指定分数内的升序元素	O(log(n)+m)
zrevrank key element	返回有序集合key的元素element的降序排名	O(log(n)+m)
zrevrange key start end [withscores]	返回指定索引范围内的降序元素【分值】	O(log(n)+m)
zrevrangebyscore key minScore maxScore	返回指定分数范围内的降序元素【分值】	O(log(n)+m)