【Redis學習筆記一】Redis特點、基礎命令和數據結構

• 更新時間：2018-10-15

Redis的特性

• 速度快
• 持久化（斷電不丟數據）
• 多種數據結構
• 支持多種客戶端語言
• 功能豐富
• 操作簡單
• 主從複製
• 高可用，分佈式

Redis的通用命令

• keys：計算鍵

  key * # 遍歷所有key

  keys命令支持正則匹配，如keys h*表示便利店以h開頭的所有key。

  因爲redis是單線程，keys命令一般不在生產環境中使用。

  keys *怎麼用？

  • 熱備從節點
  • scan

• dbsize：計算key的總數

  dbsize

  時間複雜度是O(1)，可以在線上隨意使用

• exists：判斷key是否存在

  exists key

  時間複雜度是O(1)，存在返回1，不存在返回0

• del：刪除指定的key，可以同時刪除多個

  del key

  成功刪除返回1，如果key不存在返回0

• expire：給key設置過期時間

  expire key seconds

• ttl：查看剩餘過期時間

  tth key

  返回-2表明key已經不存在，被刪除了；返回-1表明key存在，但沒有設置過期時間

• persist：撤銷過期時間

  persist key

• type：返回key的類型

  type key

  時間複雜度

  命令	時間複雜度
  keys	O(n)
  dbsize	O(1)
  del	O(1)
  exists	O(1)
  expire	O(1)
  type	O(1)

數據結構和內部編碼

數據結構

• string

  • 結構和命令

    • 可以是“字符串”、“數字”、“二進制”
    • value limited：Up to 512MB

  • 使用場景

    • 緩存
    • 計數器
    • 分佈式鎖

  • 常用命令

    get key

    • mget key1 key2 ...：批量獲取key，原子操作
    • mset key1 value1 key2 value2 ...：批量設置key-value

    set key

    • set key value：不管key是否存在，都設置
    • setnx key value：key不存在時才設置
    • set key value xx：key存在時才設置

    del key

    incr：自增1

    decr：與incr相反

    incrby：自增k

    decrby：與incrby相反

  • 查缺補漏

    • getset key newvalue：設置新的value並返回舊的value，O(1)
    • append key value：將value追加到舊的value，O(1)
    • strlen key：返回字符串的長度（注意中文，每個中文佔2個字節），O(1)
    • incrbyfloat key 1.1：自增浮點數，自減時設置負值就ok
    • getrange key start end：獲取字符串指定下標的所有值
    • setrange key index value：設置指定下標多有對應的值

  命令	複雜度
  set key value	O(1)
  get key	O(1)
  del key	O(1)
  setnx or setxx	O(1)
  incr or decr	O(1)
  mget or mset	O(n)

• hash

  • 特點
    • 鍵值結構：key field value
  • 常用命令
    • hget key field：獲取hash key對應field的value，O(1)
    • hset key field：設置hash key對應field的value，O(1)
    • hdel key field：刪除hash key對應field的value，O(1)
    • hexists key field：判斷hash key是否有field，O(1)
    • hlen key：獲取hash key field的數量
    • hmget key field1 field2 ...：批量獲取hash key的一批field對應的值，O(n)
    • hmset key1 field1 key2 field2...：批量設置hash key的一批field value，O(n)
  • 查缺補漏
    • hsetnx key field value：設置hash key對應field的value，如果field已經存在，則失敗，O(1)
    • hincrby key field intCounter：hash key對應的field的value自增intCounter，O(1)
    • hincrbyfloat key field floatCountry：hincrby浮點數版，O(1)

• list

  • 特點

    • 有序
    • 可重複
    • 左右兩邊插入彈出

  • 常用命令

    • rpush key value1 value2...：從列表右邊插入值

    • lpush key value1 value2...：從列表左邊插入值

    • linsert key before|after value newValue：在列表指定的值前|後插入值

    • lpop key：從左邊彈出元素

    • rpop key：從右邊彈出元素

    • lrem key count value ：根據count的值，從列表中刪除所有value相等的項，O(n)

      （1）count>0，從左到右，刪除最多count個value相等的項

      （2）count<0，從右到左，刪除最多count個value相等的項

      （3）count=0，刪除所有value相等的項

    • ltrim key start end：按照索引範圍修建列表

    • lrange key start end：獲取列表指定索引範圍所有item，包含end

    • lindex key index：獲取列表索引對應的value

    • llen key：獲取列表長度

    • lset key index newValue：設置列表指定索引值爲newValue

  • 查缺補漏

    • blpop key timeout：lpop 阻塞版本，timeout是阻塞超時時間，timeout=0爲永遠不阻塞，O(1)
    • brpop key timeout：rpop阻塞版本，timeout是阻塞超時時間，timeout=0爲永遠不阻塞，O(1)

  • Tips

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

• set

  • 特點
    • 無序
    • 不重複
  • 常用命令
    • sadd key element：向集合key添加element，如果element已經存在，則添加失敗，O(1)
    • srem key element：將集合key中的element移除掉，O(1)
    • scard user:1:follow：計算集合大小
    • sismember user:1:follow it：判斷it是否在集合中
    • srandmember user:1:follow count：從集合中隨機挑count個元素，不會破壞集合
    • smembers：取出集合中的所有元素，返回結果是無序的，小心使用，容易阻塞redis
    • spop user:1:follow：從集合中隨機彈出一個元素，會破壞集合
    • sdiff user:1:follow user:2:follow：求兩個集合的差集
    • sinter user:1:follow user:2:follow：求兩個集合的交集
    • sunion user:1:follow user:2:follow：求兩個集合的並集
    • sdiff|sinter|sunion + store destkey...：將差集、交集、並集的結果保存在destkey中

• zset

  • 特點
    • 無重複元素
    • 有序
    • score + element
  • 常用命令
    • zadd key score element：添加score和element，可以是多對，O(logN)
    • zrem key element：刪除元素，O(1)
    • zscore key element：獲取score，O(1)
    • zincrby key increScore element：增加或減少元素的score
    • zcard key：返回元素總個數，O(1)
    • zrange key start end [WITHSCORES]：返回指定索引範圍內的升序元素[分值]，O(logN+m)
    • zrangebyscore key minScore maxScore [WITHSCORES]：返回指定分數範圍內的升序元素[分值]，O(logN+m)
    • zcount key minScore maxScore：返回有序集合內在指定分數範圍內的個數，O(logN+m)
    • zremrangebyrank key start end：刪除置頂排名的升序元素，O(logN+m)
    • zremrangebyscore key minScore maxScore：刪除置頂分數內的升序元素，O(logN+m)
  • 查缺補漏
    • zrevrank：zrank的倒序
    • zrevrange：zrange的倒序
    • zrevrangebyscore：zrangebyscore的倒序
    • zinterstore：有序集合的交集
    • zunionstore：有序集合的並集

• 記錄網站訪問量

  incr userid:pageview

  hincrby user:1:info pageview count

單線程架構

redis是單線程架構，命令是串行的，上一個命令執行完了纔會執行下一條命令。

• 單線程爲什麼這麼快？

  1.純內存：內存的響應速度快（主要原因）

  2.非阻塞IO

  3.避免前程切換和竟態消耗

單線程

• 拒絕長命令，如：keys，flushall，flushdb，slow lua script，multi/exec，operate big value
• redis其實不是完全單線程
  • fysnc file descriptor
  • close file descriptor