Redis數據結構執行時間

String

• String是Redis的基礎數據類型，Redis沒有Int、Float、Boolean等數據類型的概念，所有的基本類型在Redis中都以String體現。

• SET：時間複雜度O(1)

• GET：時間複雜度O(1)

• GETSET：時間複雜度O(1)

• MSET：時間複雜度O(N)

• MSETNX：同MSET，如果指定的key中有任意一個已存在，則不進行任何操作，時間複雜度O(N)

• MGET：獲取多個key對應的value，時間複雜度O(N)

• INCR：將key對應的value值自增1，並返回自增後的值。只對可以轉換爲整型的String數據起作用。時間複雜度O(1)

• INCRBY：將key對應的value值自增指定的整型數值，並返回自增後的值。只對可以轉換爲整型的String數據起作用。時間複雜度O(1)

• DECR/DECRBY：同INCR/INCRBY，自增改爲自減。

List

• Redis的List是鏈表型的數據結構，可以使用LPUSH/RPUSH/LPOP/RPOP等命令在List的兩端執行插入元素和彈出元素的操作。雖然List也支持在特定index上插入和讀取元素的功能，但其時間複雜度較高（O(N)），應小心使用。

• LPUSH：向指定List的左側（即頭部）插入1個或多個元素，返回插入後的List長度。時間複雜度O(N)，N爲插入元素的數量

• RPUSH：同LPUSH，向指定List的右側（即尾部）插入1或多個元素

• LPOP：從指定List的左側（即頭部）移除一個元素並返回，時間複雜度O(1)

• RPOP：同LPOP，從指定List的右側（即尾部）移除1個元素並返回

• LPUSHX/RPUSHX：與LPUSH/RPUSH類似，區別在於，LPUSHX/RPUSHX操作的key如果不存在，則不會進行任何操作

• LLEN：時間複雜度O(1)

• LRANGE：返回指定List中指定範圍的元素（雙端包含，即LRANGE key 0 10會返回11個元素），時間複雜度O(N)。應儘可能控制一次獲取的元素數量，一次獲取過大範圍的List元素會導致延遲，同時對長度不可預知的List，避免使用LRANGE key 0 -1這樣的完整遍歷操作。

注意謹慎使用的List命令如下：

• LINDEX：返回指定List指定index上的元素，如果index越界，返回nil。index數值是迴環的，即-1代表List最後一個位置，-2代表List倒數第二個位置。時間複雜度O(N)

• LSET：將指定List指定index上的元素設置爲value，如果index越界則返回錯誤，時間複雜度O(N)，如果操作的是頭/尾部的元素，則時間複雜度爲O(1)

• LINSERT：向指定List中指定元素之前/之後插入一個新元素，並返回操作後的List長度。如果指定的元素不存在，返回-1。如果指定key不存在，不會進行任何操作，時間複雜度O(N)

Hash

Hash即哈希表，Redis的Hash和傳統的哈希表一樣，是一種field-value型的數據結構，可以理解成將HashMap搬入Redis。

Hash非常適合用於表現對象類型的數據，用Hash中的field對應對象的field即可。

Hash的優點包括：

1. 可以實現二元查找，如"查找ID爲1000的用戶的年齡"

2. 比起將整個對象序列化後作爲String存儲的方法，Hash能夠有效地減少網絡傳輸的消耗

3. 當使用Hash維護一個集合時，提供了比List效率高得多的隨機訪問命令

與Hash相關的常用命令：

• HSET：將key對應的Hash中的field設置爲value。如果該Hash不存在，會自動創建一個。時間複雜度O(1)

• HGET：返回指定Hash中field字段的值，時間複雜度O(1)

• HMSET/HMGET：同HSET和HGET，可以批量操作同一個key下的多個field，時間複雜度：O(N)，N爲一次操作的field數量

• HSETNX：同HSET，但如field已經存在，HSETNX不會進行任何操作，時間複雜度O(1)

• HEXISTS：判斷指定Hash中field是否存在，存在返回1，不存在返回0，時間複雜度O(1)

• HDEL：刪除指定Hash中的field（1個或多個），時間複雜度：O(N)，N爲操作的field數量

• HINCRBY：同INCRBY命令，對指定Hash中的一個field進行INCRBY，時間複雜度O(1)

注意謹慎使用的Hash命令如下：

• HGETALL：返回指定Hash中所有的field-value對。返回結果爲數組，數組中field和value交替出現。時間複雜度O(N)

• HKEYS/HVALS：返回指定Hash中所有的field/value，時間複雜度O(N)

Set

Redis Set是無序的，不可重複的String集合。

與Set相關的常用命令：

• SADD：向指定Set中添加1個或多個member，如果指定Set不存在，會自動創建一個。時間複雜度O(N)，N爲添加的member個數

• SREM：從指定Set中移除1個或多個member，時間複雜度O(N)，N爲移除的member個數

• SRANDMEMBER：從指定Set中隨機返回1個或多個member，時間複雜度O(N)，N爲返回的member個數

• SPOP：從指定Set中隨機移除並返回count個member，時間複雜度O(N)，N爲移除的member個數

• SCARD：返回指定Set中的member個數，時間複雜度O(1)

• SISMEMBER：判斷指定的value是否存在於指定Set中，時間複雜度O(1)

• SMOVE：將指定member從一個Set移至另一個Set

慎用的Set相關命令：

• SMEMBERS：返回指定Hash中所有的member，時間複雜度O(N)

• SUNION/SUNIONSTORE：計算多個Set的並集並返回/存儲至另一個Set中，時間複雜度O(N)，N爲參與計算的所有集合的總member數

• SINTER/SINTERSTORE：計算多個Set的交集並返回/存儲至另一個Set中，時間複雜度O(N)，N爲參與計算的所有集合的總member數

• SDIFF/SDIFFSTORE：計算1個Set與1或多個Set的差集並返回/存儲至另一個Set中，時間複雜度O(N)，N爲參與計算的所有集合的總member數

Sorted Set

Redis Sorted Set是有序的、不可重複的String集合。Sorted Set中的每個元素都需要指派一個分數(score)，Sorted Set會根據score對元素進行升序排序。如果多個member擁有相同的score，則以字典序進行升序排序。

Sorted Set非常適合用於實現排名。

Sorted Set的主要命令：

• ZADD：向指定Sorted Set中添加1個或多個member，時間複雜度O(Mlog(N))，M爲添加的member數量，N爲Sorted Set中的member數量

• ZREM：從指定Sorted Set中刪除1個或多個member，時間複雜度O(Mlog(N))，M爲刪除的member數量，N爲Sorted Set中的member數量

• ZCOUNT：返回指定Sorted Set中指定score範圍內的member數量，時間複雜度：O(log(N))

• ZCARD：返回指定Sorted Set中的member數量，時間複雜度O(1)

• ZSCORE：返回指定Sorted Set中指定member的score，時間複雜度O(1)

• ZRANK/ZREVRANK：返回指定member在Sorted Set中的排名，ZRANK返回按升序排序的排名，ZREVRANK則返回按降序排序的排名。時間複雜度O(log(N))

• ZINCRBY：同INCRBY，對指定Sorted Set中的指定member的score進行自增，時間複雜度O(log(N))

慎用的Sorted Set相關命令：

• ZRANGE/ZREVRANGE：返回指定Sorted Set中指定排名範圍內的所有member，ZRANGE爲按score升序排序，ZREVRANGE爲按score降序排序，時間複雜度O(log(N)+M)，M爲本次返回的member數

• ZRANGEBYSCORE/ZREVRANGEBYSCORE：返回指定Sorted Set中指定score範圍內的所有member，返回結果以升序/降序排序，min和max可以指定爲-inf和+inf，代表返回所有的member。時間複雜度O(log(N)+M)

• ZREMRANGEBYRANK/ZREMRANGEBYSCORE：移除Sorted Set中指定排名範圍/指定score範圍內的所有member。時間複雜度O(log(N)+M)

其他常用命令

• EXISTS：判斷指定的key是否存在，返回1代表存在，0代表不存在，時間複雜度O(1)

• DEL：刪除指定的key及其對應的value，時間複雜度O(N)，N爲刪除的key數量

• EXPIRE/PEXPIRE：爲一個key設置有效期，單位爲秒或毫秒，時間複雜度O(1)

• TTL/PTTL：返回一個key剩餘的有效時間，單位爲秒或毫秒，時間複雜度O(1)

• RENAME/RENAMENX：將key重命名爲newkey。使用RENAME時，如果newkey已經存在，其值會被覆蓋；使用RENAMENX時，如果newkey已經存在，則不會進行任何操作，時間複雜度O(1)

• TYPE：返回指定key的類型，string, list, set, zset, hash。時間複雜度O(1)

• CONFIG GET：獲得Redis某配置項的當前值，可以使用*通配符，時間複雜度O(1)

• CONFIG SET：爲Redis某個配置項設置新值，時間複雜度O(1)

• CONFIG REWRITE：讓Redis重新加載redis.conf中的配置