Redis之数据类型

1、Redis 之数据类型redis 支持的各种数据类型包括 string ，list ，set ，sorted set 和 hash .1. keysredis 本质上一个 key-value db ，所以我们首先来看看他的 key 。首先 key 也是字符串类型， 但是 key 中不能包括边界字符。 由于 key 不是 binary safe 的 字符串，所以像 my key 和 mykeyn 这样包含空格和换行的 key 是不允许的。 顺便说一下在 redis 内部并不限制使用 binary 字符，这是 redis 协议限制的。 rn 在协议格式中会作为特殊字符。redis 1.2 以后的协

2、议中部分命令已经开始使用新的协议格式了（ 比如MSET） 。总之目前还是把包含边界字符当成非法的 key 吧，免得被 bug 纠缠。 另外关于 key 的一个格式约定介绍下， object-type:id:field 。比如 user:1000:password ，blog:xxidxx:title ，还有 key 的长度最好不要太长。 道理 很明显占内存啊，而且查找时候相对短 key 也更慢。不过也不推荐过短的 key ， 比如 u:1000:pwd, 这样的。显然没上面的 user:1000:password 可读性好。下面介绍下 key 相关的命令exits key 测试指定 key 是

3、否存在，返回 1 表示存在， 0 不存在del key1 key2 keyN 删除给定 key,返回删除 key 的数目， 0 表示给定key 都不存在type key 返回给定 key 的 value 类型。返回 none 表示不存在 key,string 字符类型， list 链表类型 set 无序集合类型 .keys pattern 返回匹配指定模式的所有 keyrandomkey 返回从当前数据库中随机选择的一个 key, 如果当前数据库是 空的，返回空串rename oldkey newkey 原子的重命名一个 key, 如果 newkey 存在，将会 被覆盖，返回 1 表示成功，

4、0 失败。可能是 oldkey 不存在或者和 newkey 相同 renamenx oldkey newkey 同上，但是如果 newkey 存在返回失败 dbsize 返回当前数据库的 key 数量expire key seconds 为 key 指定过期时间，单位是秒。 返回 1 成功， 0 表示 key 已经设置过过期时间或者不存在 ttl key 返回设置过过期时间的 key 的剩余 过期秒数 -1 表示 key 不存在或者没有设置过过期时间 select db-index 通过索 引选择数据库，默认连接的数据库所有是 0,默认数据库数是 16 个。返回 1 表示 成功， 0 失败 m

5、ove key db-index 将 key 从当前数据库移动到指定数据库。返 回 1 成功。 0 如果 key 不存在，或者已经在指定数据库中 flushdb 删除当前数 据库中所有 key, 此方法不会失败。慎用 flushall 删除所有数据库中的所有 key ， 此方法不会失败。更加慎用2. string 类型string 是 redis 最基本的类型，而且 string 类型是二进制安全的。意思是 redis 的 string 可以包含任何数据。比如 jpg 图片或者序列化的对象。从内部实现来 看其实 string 可以看作 byte 数组，最大上限是 1G 字节。下面是 strin

6、g 类型的 定义。 struct sdshdr long len; long free; char buf; ; buf是个 char 数组用于存贮实际的字符串内容。其实 char 和 c# 中的 byte 是等价的，都是一个字节 len 是 buf 数组的长度， free 是数组中剩余可用字节数。由此可以理解为什么string 类型是二进制安全的了。因为它本质上就是个 byte 数组。当然可以包含 任何数据了。另外 string 类型可以被部分命令按 int 处理 .比如 incr 等命令，下面详细介绍。还有 redis 的其他类型像 list,set,sorted set ,hash 它们

7、包含的元 素与都只能是 string 类型。如果只用 string 类型，redis 就可以被看作加上持久 化特性的 memcached. 当然 redis 对 string 类型的操作比 memcached 多很多 啊。如下： set key value 设置 key 对应的值为 string 类型的 value, 返回 1 表 示成功， 0 失败 setnx key value 同上，如果 key 已经存在，返回 0 。nx 是 not exist 的意思 get key 获取 key 对应的 string 值,如果 key 不存在返回 nil getset key value 原子的设置

8、 key 的值，并返回 key 的旧值。如果 key 不存在 返回 nil mget key1 key2 . keyN一次获取多个 key 的值，如果对应 key 不存在，则对应返回 nil 。下面是个实验 ,首先清空当前数据库，然后设置 k1,k2. 获取 时 k3 对应返回 nil.Hello Redis MP139 5mset key1 value1 . keyN valueN一次设置多个 key 的值，成功返回 1 表示所有的值都设置了，失败返回 0 表示没有任何值被设置 msetnx key1 value1 . keyN valueN 同上，但是不会覆盖已经存在的 key incr

9、key 对 key 的值做加加 操作 ,并返回新的值。注意 incr 一个不是 int 的 value 会返回错误， incr 一个不 存在的 key ，则设置 key 为 1 decr key 同上，但是做的是减减操作， decr 一个 不存在 key ，则设置 key 为-1 incrby key integer 同 incr ，加指定值， key 不 存在时候会设置 key ，并认为原来的 value 是 0 decrby key integer 同decr ， 减指定值。 decrby 完全是为了可读性， 我们完全可以通过 incrby 一个负值来实 现同样效果， 反之一样。 appe

10、nd key value 给指定 key 的字符串值追加 value, 返回新字符串值的长度。redis flushdb OK redis dbsize (integer) 0 redis set k1 a OK redis set k2 b OK redis mget k1 k2 k3 1. a 2. b 3. (nil) substr key start end 返回截取过的 key 的字符串值 ,注意并不修改 key 的值 ,下 标是从 0 开始的。下面给个例子redis set k hello OK redis append k ,world (integer) 11 redis ge

11、t khello,world redis substr k 0 8 hello,wor redis get k hello,world3. list 类型redis 的 list 类型其实就是一个每个子元素都是 string 类型的双向链表。所以 lrpush 和lrpop 命令的算法时间复杂度都是 O(1) 。另外list 会记录链表的长 度。所以llen 操作也是 O(1).链表的最大长度是 (2的32 次方-1) 。我们可以通过 push,pop 操作从链表的头部或者尾部添加删除元素。这使得 listHello Redis MP139 6既可以用作栈，也可以用作队列。有意思的是 list

12、 的 pop 操作还有阻塞版本的。 当我们 lrpop 一个 list 对象是，如果 list 是空，或者不存在，会立即返回 nil 。 但是阻塞版本的 blrpop 可以则可以阻塞，当然可以加超时时间，超时后也会 返回 nil 。为什么要阻塞版本的 pop 呢，主要是为了避免轮询。举个简单的例子如果我们 用 list 来实现一个工作队列。 执行任务的 thread 可以调用阻塞版本的 pop 去获 取任务这样就可以避免轮询去检查是否有任务存在。 当任务来时候工作线程可以 立即返回，也可以避免轮询带来的延迟。 ok 下面介绍 list 相关命令 lpush key string 在 key 对

13、应 list 的头部添加字符串元素，返回 1 表示成功， 0 表示 key存在且不是 list 类型 rpush key string 同上，在尾部添加 llen key 返回 key 对 应 list 的长度，key 不存在返回 0, 如果 key 对应类型不是 list 返回错误 lrange key start end 返回指定区间内的元素，下标从 0 开始，负值表示从后面计算， -1 表示倒数第一个元素， key 不存在返回空列表 ltrim key start end 截取 list ，保 留指定区间内元素，成功返回 1， key 不存在返回错误 lset key index val

14、ue 设 置 list 中指定下标的元素值， 成功返回 1 ，key 或者下标不存在返回错误 lrem key count value 从 key 对应 list 中删除 count 个和 value 相同的元素。count 为 0 时候删除全部 lpop key 从 list 的头部删除元素，并返回删除元素。如果 key 对 应 list 不存在或者是空返回 nil ，如果 key 对应值不是 list 返回错误 rpop 同上， 但是从尾部删除 blpop key1.keyN timeout 从左到右扫描返回对第一个非空 list 进行 lpop 操作并返回，比如 blpop list1

15、list2 list3 0 ,如果 list 不存在， list2,list3 都是非空则对 list2 做 lpop 并返回从 list2 中删除的元素。 如果所有的 list 都是空或不存在， 则会阻塞 timeout 秒，timeout 为 0 表示一直阻塞。 当阻 塞时，如果有 client 对 key1.keyN 中的任意 key 进行 push 操作， 则第一在这 个 key 上被阻塞的 client 会立即返回。如果超时发生，则返回 nil 。有点像 unix 的 select 或者 poll 。brpop 同 blpop ，一个是从头部删除一个是从尾部删除。 rpoplpush

16、 srckey destkey 从 srckey 对应 list 的尾部移除元素并添加到 destkey 对应 list 的头部 , 最后返回被移除的元素值，整个操作是原子的 .如果 srckey 是空或者不存在返回 nil 。4. set 类型redis 的 set 是 string 类型的无序集合。 set 元素最大可以包含 （2 的 32 次方 -1）个元素。 set 的是通过 hash table 实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1) 。hash table 会随着添加或者删除自动的调整大小。 需要注意的是调整 hash table 大小时候需要同步(获取写锁)会阻塞其他读

17、写操作。可能不久后就会改 用跳表( skip list )来实现，跳表已经在 sorted set 中使用了。关于 set 集合类型除了基本的添加删除操作， 其他有用的操作还包含集合的取并 集 (union) ，交集 (intersection) ，差集 (difference) 。通过这些操作可以很容易 的实现 sns 中的好友推荐和 blog 的 tag 功能。下面详细介绍 set 相关命令 sadd key member 添加一个 string 元素到 ,key 对 应的 set 集合中，成功返回 1,如果元素已经在集合中返回 0,key 对应的 set 不存 在返回错误 srem ke

18、y member 从 key 对应 set 中移除给定元素， 成功返回 1， 如果 member 在集合中不存在或者 key 不存在返回 0 ，如果 key 对应的不是 set 类型的值返回错误 spop key 删除并返回 key 对应 set 中随机的一个元素 ,如果 set 是空或者 key 不存在返回 nil srandmember key 同 spop ，随机取 set 中的 一个元素，但是不删除元素 smove srckey dstkey member从srckey 对应 set中移除 member 并添加到 dstkey 对应 set 中，整个操 Hello Redis MP13

19、9 7 作是原子的。成功返回 1,如果 member 在 srckey 中不存在返回 0 ，如果 key 不是 set 类型返回错误 scard key 返回 set 的元素个数，如果 set 是空或者 key 不存在返回 0 sismember key member判断 member 是否在 set 中，存在返回 1 ，0 表示不存在或者 key 不存在 sinter key1 key2.keyN 返回所有给定 key 的交集 sinterstore dstkey key1.keyN 同 sinter ，但是会同时将交集存到 dstkey 下 sunion key1 key2.keyN 返回

20、所有给定 key 的并集 sunionstore dstkey key1.keyN 同 sunion ，并同时保存并集到 dstkey 下 sdiff key1key2.keyN 返回所有给定 key 的差集 sdiffstore dstkey key1.keyN同 sdiff ， 并同时保存差集到 dstkey 下 smembers key 返回 key 对应 set 的所有元素， 结果是无序的5. sorted set 类型和 set 一样， sorted set 也是 string 类型元素的集合，不同的是每个元素都会 关联一个 double 类型的 score 。 sorted set

21、 的实现是 skip list 和 hash table 的混合体。当元素被添加到集合中时，一个元素到 score 的映射被添加到 hash table 中，所以给定一个元素获取 score 的开销是 O(1), 另一个 score 到元素的 映射被添加到 skip list 并按照 score 排序，所以就可以有序的获取集合中的元 素。添加，删除操作开销都是 O(log(N) 和 skip list 的开销一致 ,redis 的 skip list 实现用的是双向链表 ,这样就可以逆序从尾部取元素。 sorted set 最经常的使用 方式应该是作为索引来使用。 我们可以把要排序的字段作为

22、score 存储，对象的 id 当元素存储。下面是 sorted set 相关命令 : zadd key score member 添加元素到集合，元素 在集合中存在则更新对应 score zrem key member 删除指定元素， 1 表示成功， 如果元素不存在返回 0 zincrby key incr member 增加对应 member 的 score 值，然后移动元素并保持 skip list 保持有序。返回更新后的 score 值 zrank key member 返回指定元素在集合中的排名(下标) ,集合中元素是按 score 从小到 大排序的 zrevrank key mem

23、ber 同上 ,但是集合中元素是按 score 从大到小排 序 zrange key start end 类似 lrange 操作从集合中去指定区间的元素。 返回的 是有序结果 zrevrange key start end 同上，返回结果是按 score 逆序的 zrangebyscore key min max 返回集合中 score 在给定区间的元素 zcount key min max 返回集合中 score 在给定区间的数量 zcard key 返回集合中元素 个数 zscore key element 返回给定元素对应的 score zremrangebyrank key min max 删除集合中排名在给定区间的元素 zremrangebyscore key min max 删除集合中 score 在给定区间的元素6. hash 类型redis hash 是一个 string 类型的 field 和 value 的映射表。它的添加， 删除操作 都是 O(1)(平均) .hash 特别适合用于存储对象。 相较于将对象的每个字段存成 单个 string 类型。将一个对象存储在 hash 类型中会占用更少的内存， 并且可以 更方便的存取整个对象。省内存的原因是新建一个 hash 对象时开始是用 zipmap(又称为 small hash )来存储的。这个