玩轉Redis-高級程序員必知的Key命令

原創 Z小繁 2020-06-27 18:50

《玩轉Redis》系列文章主要講述Redis的基礎及中高級應用，文章基於Redis5.0.4 。本文主要講述Redis的Key相關命令，主要包含以下內容：

  • 【Key過期命令】：EXPIRE、PEXPIRE、EXPIREAT、PEXPIREAT、TTL、PTTL；
  • 【其他Key命令】：DEL、EXISTS、KEYS、DUMP、MIGRATE、MOVE、PERSIST、RANDOMKEY、RENAME、RENAMENX、RESTORE、TOUCH、TYPE、UNLINK、WAIT、OBJECT、SORT；

最新思維導圖原圖可於公衆號【zxiaofan】留言獲取。

Redis-最新思維導圖原圖

1、Key過期命令

1.1、Key過期命令簡述

  • 設置過期時間爲一段時間後（EXPIRE、PEXPIRE）；
  • 設置過期時間爲指定時間點（EXPIREAT、PEXPIREAT）；
  • 查詢過期時間（TTL、PTTL）；
命令 功能 參數
EXPIRE 設置key的過期時間 key seconds
PEXPIRE 設置key的過期時間（毫秒） key milliseconds
EXPIREAT 設置key的過期時間爲Unix時間戳（since 1970-01-01） key timestamp
PEXPIREAT 設置key的過期時間爲Unix毫秒時間戳（since 1970-01-01） key milliseconds-timestamp
TTL 查詢指定key的剩餘生存時間 key
PTTL 查詢指定key的剩餘生存時間（毫秒） key

1.2、Key過期命令注意

  • Redis Version >= 2.6.0後，過期時間支持毫秒；
  • 過期時間支持設置一段時間後過期，也支持設置指定時間點過期；
  • 過期時間和電腦時鐘相關，如果修改時鐘爲未來的時間，則key會立即過期；
  • key被rename後，新key過期時間沿用舊key的過期時間；
  • version<=2.4時，過期精度有0-1S誤差，Redis2.6起（支持PSETEX），誤差縮小到0-1MS；
  • 以上6個命令時間複雜度都是O(1)；
  • 【TTL、PTTL】
    • Redis version <= 2.6：key不存在或存在且未設置過期時間返回-1；
    • Redis version >=Redis 2.8：key不存在返回-2；存在且未設置過期時間返回-1；

1.3、Key過期命令詳細對比分析

Key過期命令詳細對比分析

1.4、Key過期命令示例

127.0.0.1:6378> set dyh @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> expire dyh 5
(integer) 1
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) 0
127.0.0.1:6378> expire dyh 5
(integer) 0
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) -2
127.0.0.1:6378> set dyh @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> expire dyh 50
(integer) 1
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) 47
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) 44
127.0.0.1:6378> pexpire dyh 3000
(integer) 1
127.0.0.1:6378> pttl dyh
(integer) -2
127.0.0.1:6378> set dyh @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> pexpire dyh 30000
(integer) 1
127.0.0.1:6378> pttl dyh
(integer) 26575
127.0.0.1:6378> pttl dyh
(integer) 25039
127.0.0.1:6378> pexpireat dyh 1572536378000
(integer) 0
127.0.0.1:6378> pttl dyh
(integer) -2
127.0.0.1:6378> set dyh @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> pexpireat dyh 1572536378000
(integer) 1
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) 86359
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) 86357

2、Redis其他Key命令

2.1、Redis其他Key命令簡述

Redis的Key命令衆多，支持各式各樣的功能：刪除、查找、迭代、判斷、排序、移動等。

命令
 功能 參數
DEL 刪除指定key key [key …]
EXISTS 判斷指定key是否存在 key [key …]
KEYS 查找指定Pattern的key pattern
DUMP 返回指定key序列化後的值 key
MIGRATE 原子遷移指定key到指定實例的指定DB host port key | “” destination-db timeout [COPY] [REPLACE] [KEYS key [key …]]
MOVE 移動key到指定DB key db
PERSIST 移除key的超時時間 key
RANDOMKEY 返回一個隨機key 無參
RENAME 重命名key key newkey
RENAMENX newkey不存在時重命名key key newkey
RESTORE 反序列化數據並存儲到指定key key ttl serialized-value [REPLACE] [ABSTTL] [IDLETIME seconds] [FREQ frequency]
SORT 返回list、set、sorted list排序後的數據 key [BY pattern] [LIMIT offset count] [GET pattern [GET pattern …]] [ASC
TOUCH （批量）修改key的最後訪問時間 key [key …]
TYPE 查詢key類型 key
UNLINK 將keys從keyspace中刪除，後續將異步刪除value key [key …]
WAIT 阻塞客戶端直到超時或之前的寫命令被同步到指定數量的副本 numreplicas timeout（毫秒）
OBJECT 調試key對應的value，常用於優化 subcommand [arguments [arguments …]]

2.2、Redis其他Key命令注意

  • 【EXISTS】判斷指定key是否存在

    • key存在返回1，不存在返回0；
    • 參數key有多個時，返回存在key的數量；
    • 3.0.3支持多參數；

  • 【KEYS】查找指定Pattern的key

    • 命令功能強大，但性能低下，建議使用SCAN替代；
    • 掃描1百萬key需要40ms，大數據庫下性能非常低下；
    • 僅用於調試或特殊操作，如鍵空間keyspace改變；
    • pattern通配符：
      • ?：任一字符； *：任意多個字符
      • [ae]：匹配a或e； [^e]：匹配非e
      • [a-b]：匹配a-b之間（含）的字符
      • \ ： 字符轉義

  • 【DUMP】返回指定key序列化後的值

    • 序列化的值不包含過期時間；
    • 序列化結果包含64位校驗和用於檢查錯誤；
    • 編碼格式和RDB使用的格式一致；
    • 序列化值包含RDB版本信息，RDB格式不兼容的Redis版本，將拒絕處理序列化的值（拒絕反序列化操作）；

  • 【MIGRATE】原子遷移指定key到指定實例的指定DB

    • 原理：源DB執行DUMP DEL；目標DB執行RESTORE。源DB DUMP》目標DB RESTORE》目標DB返回“OK”則源DB DEL；
    • 遷移時會阻塞2個實例，直到成功或者超時（毫秒）、異常；
    • 遷移多key：key參數爲“”，keys指定多key；
    • 超時（毫秒）不是指完成時間，而是指數據傳輸時間；
    • IOERR：
      • MIGRATE需要在指定時間完成IO操作，如果IO異常或超時將返回IOERR；
      • 可能產生2種場景：1、key存在於2個實例；2、key僅存在於源實例；
      • key丟失不肯能發生；
      • 如果遇到超時，應檢查key是否存在於目標實例；
    • 如果返回異常（ERR開頭），MIGRATE保證key僅存在於源實例（除非目標實例有同名key）；
    • AUTH不能放在KEYS參數後；

  • 【MOVE】移動key倒指定DB

    • 當前DB不存在該key ==》 不移動；
    • 目標DB已有該key ==》 不移動；

  • 【RENAME】重命名key

    • key不存在：error(no such key)；
    • <Redis3.2.0，若新舊key名字相同，會返回異常"ERR source and destination objects are the same"；
    • 原理：先刪除key再添加新key；
    • 如果原key是big key，會導致高延遲；
    • 注意和【RENAMENX】對比學習；

  • 【RESTORE】反序列化數據並存儲到指定key

    • 序列化值可通過DUMP獲得；
    • ttl爲0表示不設置超時時間，否則設置超時時間（單位毫秒）；
    • Redis》=5…0：支持ABSTTL修飾符，ttl表示Unix時間戳（毫秒）；
    • IDLETIME seconds：設置反序列化的值的idletime，idletime可通過Object idletime key 查詢；
    • FREQ frequency：設置反序列化的值的FREQ，FREQ 可通過Object freq key 查詢；
    • key已存在：返回(error) BUSYKEY Target key name already exists.【或者使用REPLACE修飾符】；
    • RESTORE將檢查RDB版本信息以及數據校驗和，不匹配將返回異常；
    • RESTORE時間複雜度：O(1) O(N*M)
      • O(1)：創建新key；
      • N：組成value的數據結構的元素數量；
      • M：組成value的數據結構的元素的平均大小；
      • value是小字符串：O(1) O(1*M)且M較小，故近似看成O(1)；
      • value是sorted set：複雜度是O(NMlog(N))，因爲插入數據到sorted sets是O(log(N))；

  • 【SORT】返回list、set、sorted list排序後的數據

    • 默認按照數值由小到大排序，按照雙精度浮點數進行比較；
    • 逆序：DESC；
    • 字母順序排序：ALPHA，不使用此修飾符會異常；
    • 正確設置!LC_COLLATE環境變量後，可使用lIMIT修飾符；
    • 外部key排序：SORT user_id BY user_level_* DESC GET user_name_*；
      • *實際是user_id（列表）中value的佔位符；
      • by對應key不存在時，將不會排序；
      • GET返回排序結果對應的值；
        • #將返回列表元素本身；
    • STORE resultkey：保存排序結果到指定key；

  • 【TYPE】查詢key類型

    • 返回類型：string, list, set, zset, hash and stream；

  • 【UNLINK】將keys從keyspace中刪除，後續將異步刪除value

    • 和DEL類似。刪除key：DEL、UNLINK都是同步；刪除value：DEL是同步，UNLINK是異步；
    • 常用於刪除大key（4.0.0之前可使用Pipeline批量刪除value）；

  • 【WAIT】阻塞客戶端直到超時或之前的寫命令被同步到指定數量的副本

    • WAIT命令返回時，當前連接所有之前的寫命令一定會被指定數量的副本接收；
    • 如果WAIT命令是多事物的一部分，WAIT將不會阻塞而是儘快返回參數指定的副本數量；
    • timeout爲0意味着一直阻塞；
    • 不論成功失敗，WAIT都將返回處理的副本數量，客戶端應檢查返回結果是否大於等於預期；
    • 【一致性】
      • WAIT不保證強一致性；
      • 在哨兵Sentinel或Redis Cluster的故障轉移中，可以提高數據安全性；
    • 【實現細節】
      • 基於PSYNC（Redis主從同步）特性，副本會帶上已處理過的偏移量，可應用於多種場景：
      • 1、檢測副本超時情況；2、連接斷開後再同步；3、實現WAIT；
      • WAIT場景中：當客戶端執行寫命令後，Redis會記錄副本的偏移量。執行WAIT時，Redis會檢測副本是否已經完成該操作或者已經執行更新的操作；

  • 【OBJECT】調試key對應的value，常用於優化

    • refcount或idletime子命令：返回數字；
      • 返回指定key對應value被引用的次數；
      • 場景：整數共享對象池節省內存；
    • encoding子命令：返回value的底層結構；
      • 返回key對應的value的底層結構；
    • IDLETIME
      • 返回key被閒置（未寫未讀）的時間（秒）；
      • 當Redis內存策略是LRU或noeviction時可用；
    • FREQ
      • 返回key的對數訪問頻率計數器；
      • 結合SCAN獲取熱key；
    • key不存在：返回nil；
    • OBJECT可以瞭解value的類型；
    • 根據調試信息設置key的回收策略；

2.3、Redis其他Key命令詳細對比分析

  • DEL、UNLINK、EXISTS、KEYS、DUMP詳細對比分析：
    Redis其他Key命令詳細對比分析1

  • MIGRATE、MOVE、PERSIST、RENAME、RENAMENX詳細對比分析：
    Redis其他Key命令詳細對比分析2

  • RESTORE、RANDOMKEY、TOUCH、TYPE、WAIT詳細對比分析：
    Redis其他Key命令詳細對比分析3

  • OBJECT、SORT詳細對比分析：
    Redis其他Key命令詳細對比分析4

2.4、Redis其他Key命令示例

2.4.1、unlink、del、exists、keys示例

127.0.0.1:6378> set key1 dyh
OK
127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> unlink key1
(integer) 1
127.0.0.1:6378> del key2
(integer) 1
127.0.0.1:6378> exists key1 key2
(integer) 0
127.0.0.1:6378> keys key*
1) "key3"
2) "keylist"
3) "key4"
4) "key"
127.0.0.1:6378> keys key?
1) "key3"
2) "key4"
127.0.0.1:6378> keys key[35]
1) "key3"
127.0.0.1:6378> keys key[^3]
1) "key4"

2.4.2、dump示例

127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> get key2
"@zxiaofan"
127.0.0.1:6378> dump key2
"\x00\t@zxiaofan\t\x00\xe8\xd2c%\x02\xc7]="

2.4.3、move示例

127.0.0.1:6378> set key1 hi
OK
127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> select 1
OK
127.0.0.1:6378[1]> del key1
(integer) 0
127.0.0.1:6378[1]> set key2 @zxiaofan-db1
OK
127.0.0.1:6378[1]> select 0
OK
127.0.0.1:6378> move key1 1
(integer) 1
127.0.0.1:6378> move key2 1
(integer) 0
127.0.0.1:6378> get key1
(nil)
127.0.0.1:6378> get key2
"@zxiaofan"
127.0.0.1:6378> select 1
OK
127.0.0.1:6378[1]> get key2
"@zxiaofan-db1"

2.4.4、rename、renamenx示例

127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> rename key2 key2019
OK
127.0.0.1:6378> rename key2 key2019
(error) ERR no such key
127.0.0.1:6378> set key1 hi
OK
127.0.0.1:6378> rename key2019 key1
OK
127.0.0.1:6378> get key1
"@zxiaofan"
127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> renamenx key2019 key1
(error) ERR no such key
127.0.0.1:6378> renamenx key2 key1
(integer) 0
127.0.0.1:6378> rename key2 key1
OK

2.4.5、type示例

127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> type key2
string
127.0.0.1:6378> set key1 1
OK
127.0.0.1:6378> type key1
string
127.0.0.1:6378> lpush listkey csdn github zxiaofan.com
(integer) 6
127.0.0.1:6378> type listkey
list
127.0.0.1:6378> hmset hashkey name zxiaofan blog csdn
OK
127.0.0.1:6378> type hashkey
hash

2.4.5、RANDOMKEY示例

127.0.0.1:6378> RANDOMKEY
"list3"
127.0.0.1:6378> RANDOMKEY
"num4"
127.0.0.1:6378> RANDOMKEY
"dyh"
127.0.0.1:6378> mget list3 num4 dyh
1) (nil)
2) "200"
3) "@zxiaofan"
127.0.0.1:6378>

3、總結

關於Redis的Key命令，你掌握了多少了呢？不清楚的趕緊往上翻翻。

  • 過期時間支持哪幾種；
  • 如何查詢指定key的過期時間；
  • 如何移除指定key的過期時間；
  • 如何判斷Redis中是否存在某些key，若存在返回值是什麼；
  • 功能強大的KEYS命令通配符支持哪些；
  • key可以重命名嗎，重命名需要注意什麼；
  • SORT排序支持哪幾種數據類型，各數據類型默認排序規則是怎樣的；
  • UNLINK和DEL的區別是什麼；
  • OBJECT命令都有哪些子命令，如何應用於調試分析；

Redis的Key相關命令到此結束了嗎？路漫漫其修遠兮…

  • SCAN系列命令（SCAN / SSCAN / HSCAN /ZSCAN），如何高性能處理海量Redis數據；
  • SORT實戰中如何排序；
  • Object實戰中如何用於性能分析。

敬請關注後續《玩轉Redis》系列文章。

祝君好運！

Life is all about choices！

將來的你一定會感激現在拼命的自己！

【CSDN】【GitHub】【OSCHINA】【掘金】【微信公衆號】
歡迎訂閱zxiaofan的微信公衆號，掃碼或直接搜索zxiaofan

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