Redis的安装和五大基本数据类型

痛定思痛。 2023-10-04 15:41 8阅读 0赞

一、Redis概述及安装

1、概述：

1.1、Redis是一个开源的**key - value**存储系统。

1.2、和Memcached类似，它支持存储的value类型相对更多，包括**string**（字符串）、**list**（链表）、**set**（集合）、**zset**（sorted set -- 有序集合）和**hash**（哈希类型）。

1.3、这些数据类型都支持push/pop、add/remove以及取交集、并集、和差集等更丰富的操作，而且这些操作都是**原子性**的。

1.4、Redis支持各种不同形式的**排序**。

1.5、与Memcached一样，为了保证效率，数据都是**缓存在内存中**。

1.6、Redis会**[周期性的][Link 1]**把更新的**数据写入磁盘**或者把修改操作写入追加的记录文件。

2、应用场景

2.1、配合关系型数据库做高速缓存。

2.1.1、高频次、热门访问的数据，降低IO操作。

2.1.2、分布式架构，做session共享。

2.2、多样数据结构存储持久化数据。

3、安装

3.1、下载

3.1.1、前往Redis官网：[https://redis.io/][https_redis.io]

3.1.2、点击下载链接

![033d4df47b0b190a40cdb1752f4125e7.png][]

3.2、安装

3.2.1、Linux系统下安装gcc

![3eddeb33cde90374c5aa5f30e9dd15b1.png][]

3.2.2、把下好的压缩包上传至/opt目录下、并解压

![2724b1f640527b9fb7c3691acac5e5be.png][]

3.2.3、进入解压好的文件夹 进行编译

3.2.4、进行安装

![f4fc07851469a690e2a040d594a32ab8.png][]

安装好的文件在**/usr/local/bin**目录下

3.3、安装目录下（**/usr/local/bin**）内容简介

3.3.1、redis-benchmark：性能测试工具

3.3.2、 redis-check-aof：修复有问题的AOF文件，后面rdb和aof具体讲述

3.3.3、 redis-sentinel：Redis集群使用

3.3.4、 redis-server：Redis服务启动程序

3.3.5、 redis-cli：客户端操作工具

4、启动

4.1、前台启动：关闭窗口后就不再继续运行

![8ea9bea7fc5d5cf434ed3429c569f997.png][]

![571f51172591125004e488e23c33442d.png][]

4.2、后台启动

4.2.1、把/opt/redis 6.2.4中的redis.conf复制到/etc下面。

4.2.2、进入/etc目录，使用vim编辑器打开redis.conf配置文件。更改daemonize属性值为yes。

4.2.3、使用redis-server /etc/redis.conf 命令后台启动redis。

4.2.4、可使用进程编号结束运行。

5、Redis相关介绍

5.1、Redis默认有16个数据库，即 0号库 ~ 15号库。

5.2、使用select <dbid>来切换数据库。

5.3、同一密码管理，所有库的密码相同。

5.4、dbsize查看当前库key的数量

5.5、flushdb清空当前库，flushall清空所有库。

5.6、**Redis底层是使用单线程+多路IO复用的方式**。

6、对于Redis键的操作

6.1、keys \* ：查看当前库所有的key。

6.2、exists key ：判断某个key是否存在。

![629d162d7f22ce24917ab08cf40ed836.png][]

6.3、type key ：查看key的类型。

![4f07bb84970688035dad659a501ac1aa.png][]

6.4、del key ：删除指定key的数据。

![6fc784f9ac99a2c3476bf76159f4b208.png][]

6.5、unlink key ：根据key非阻塞删除（异步操作）。

6.6、expire key s ：给key设置s秒的过期时间。

6.7、ttl key ：查看key的剩余过期时间。

6.8、select 库编号 ：切换数据库。

![9fe92fea4bda54db9130eab73c99999a.png][]

6.9、dbsize ：查看当前数据库的key的数量。

![5ea84900f5075e2a90a1b73c7d39e76b.png][]

6.10、fiushdb ：清空当前数据库。

![daf9f0f723a6d2d08907853cf493ce7c.png][]

6.11、flushall ：清空所有数据库。

二、常用五大数据类型

1、String：Redis字符串

1.1、简介

1.1.1、String是Redis最基本的类型，你可以理解为与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value。

1.1.2、String类型是二进制安全的。意味着Redis的String可以包含任何数据。

1.1.3、String类型是Redis最基本的数据类型，一个字符串value最多可以是512M。

1.2、常用命令

1.2.1、set <key> <value>添加或更新键值对。

当key已存在时会更新对应key的value

![57c47d9dee83a47bf4de8accd7e9a6a1.png][]

1.2.2、setnx <key> <value> 当数据库中key不存在时可以将key-value添加到数据库

1.2.3、get <key>查询对应key的值。

1.2.4、append <key> <value>将给定的value追加原值的末尾

1.2.5、strlen <key> 获取值得长度

![64f0dbff8a4b678df4e4b56c14724f41.png][]

1.2.6、incr <key> 将key中存储的数字值增1，只能操作数字，如果为空新增值为1。

![4fb6602b86bfe512461adb10588e809c.png][]

1.2.7、decr <key> 将key中存储的数字值减1，只能操作数字，如果为空新增值为-1。

![674ba72337988db7b1c21d118eb5085f.png][]

1.2.8、incrby <key> <num>将key中的值增加指定量。

![b3105871d0ea8445c0564e2623090842.png][]

1.2.9、incrby <key> <num>将key中的值减去指定量。

1.2.10、mset <key1> <value1> <key2> <value2>······ 同时设置一个或多个key-value。

![b4eea5a8cdb045cf1668d63d08c8e105.png][]

1.2.11、mget <key1> <key2> <key3>······同时获取一个或多个value。

![200d5ddc27f157cfe58dd04c558adbb2.png][]

1.2.12、msetnx<key1> <value1> <key2> <value2>······ 同时设置一个或多个key-value，只有所有key都不存在时才能存储成功。

具有原子性，有一个失败则都失败。

![476410fa76c9e40cba75a1873fb52e2f.png][]

1.2.13、getrange <key> <起始位置> <结束位置> 获取key对应value指定位置的值（闭区间）

![81f47808998fdb31123ec3dc2332886d.png][]

1.2.14、setrange <key> <起始位置> <value>用value覆写起始位置后的值（索引从0开始）。

![efe57c40cb6f55938e4d6822d93204c1.png][]

1.2.15、setex <key> <过期时间> <value> 设置值得同时设置过期时间，单位秒。

![3a74f613df5a14de72c7f3980b9f2f8c.png][]

1.2.16、getset <key> <value>以新换旧，设置新值同时获取旧值

1.3、数据结构

String的数据结构为简单动态字符串（Simple Dynamic String）。是可以修改的字符串，内部结构实现类似Java的ArrayList，采用预分配冗余空间的方式来减少内存分配。　　　　　　　　 　　　　![02652340c3b1182154d04ee5f418ab96.png][]

内部为**当前字符串**实际分配的空间capacity一般要高于实际字符串长度len。当字符串长度小于1M时，扩容都是加倍现有的空间，如果超过1M，扩容一次只会扩容1M的空间。需要注意的是字符串最大长度为512M。

2、List：Redis列表

2.1、简介：

2.1.1、特点：单间多值。

2.1.2、Redis列表是简单的字符串列表，按照插入时的顺序排序。可以选择从列表的头部或尾部添加。

2.1.3、它的底层实际是个**双向链表**，对两端的操作性能很高，通过索引操作中间索引性能较差。

![4cff6d424a4c28f3e6fa1633752ef483.png][]

2.2、常用命令

2.2.1、lpush/rpush <key> <value1> <value2> <value3>······· 从左边或右边插入一个或多个值。

![246dbaa228492db8f0a101aff8ed0f29.png][]

2.2.2、lpop/rpop <key> 从左边或右边取出一个值。**值在键在，值光键亡**。

![c8290fecfa6d0b607948c6c1135626b4.png][]

2.2.3、rpoplpush <key1> <key2> 从key1列表右边吐出一个值，插到key2列表左边。

![c31fa5d4905111e921c39d9d9c42bd6c.png][]

2.2.4、lrange <key> <start> <stop>按照下标获得元素（从左到右）。（-1代表右边第一个）

常规用法上方已有操作

获取全部内内容：

![d8aab1696edb9d71fdab7250297e41bd.png][]

2.2.5、lindex <key> <index> 根据索引获取元素（从左至右）。

2.2.6、llen <key> 获取列表长度

![ff7ee88bb2e61c195750f86b040a2e83.png][]

2.2.7、linsert<key> before/after <value> <newvalue> 在value 前 / 后 插入newvalue

![59230b2dd1551bea86b5eb6b4666e080.png][]

2.2.8、lrem <key> <n> <value>从左边删除n个value（从左至右）。

![41755fcbe12222788d357c86623c513a.png][]

2.2.9、lset <key> <index> <value>将下标为index的值替换为value

![e0a885e52300f7b36df6d9d4d6a607a8.png][]

2.3、数据结构

List的数据结构为快速链表。

首先在列表元素比较少的时候使用一块连续的内存存储，这个结构是zipList，即压缩链表。

它将所有的元素紧挨着存储在一起，分配的是一块连续的内存。

当数据量比较多的时候，才会改为quickList。

因为普通的链表需要的附加指针空间太大，会比较浪费空间。比如这个列表里存的只是int类型的数据，结构上还需要两个而外的指针prev和next。

![43347e8c12b1331beebce1dc1288389c.png][]

Redis将链表和zipList结合起来组成了quickList。也就是将多个zipList使用双向指针串起来使用。这样既满足了快速插入性能，又不会出现太大的空间冗余。

3、Set：Redis集合

3.1、简介：

Redis set对外提供的功能与list类似，是一个列表的功能，特殊之处在于set是可以**自动排重**的，当你需要存储一个列表数据，有不希望出现重复数据时，set是一个很好地选择。并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口，这也是list所不能提供的。

Redis的set是String类型的**无序集合**。**它的底层其实是一个value为null的hash表**，所以添加，删除，查找的**复杂度都是O(1)**。

3.2、常用命令

3.2.1、sadd <key> <value1><value2>······将一个或多个元素加入到集合中，若该集合中已存在某个元素则该重复元素会被忽略。

![c0ccddb063443bab002228e4348f56f1.png][]

3.2.2、smembers <key>取出该集合的所有值。

3.2.3、sismember <key> <value> 判断集合中是否包含指定元素，有返回1，没有则返回0。

![1e8b98b4d1462fec1d79fa23c2b49e5c.png][]

3.2.4、scard <key> 返回该集合的元素个数。

![a890b478fe90c976af40c2d5d7e89d1b.png][]

3.2.5、srem <key> <value1> <value2> ······删除集合中的元素

![a420f3972173345303a29b9784da300e.png][]

3.2.6、spop <key> 从集合中随机弹出一个元素。

3.2.7、srandmember <key> <n> 随机从该集合中取出n个值，但不会从集合中删除。

![200aba130b5369a4442159ead91db618.png][]

3.2.8、smove <source> <destination> <value> 把集合中的一个元素移动到另一个集合中

![314af361120d96e356d1599ddf0bea7d.png][]

3.2.9、sinter <key1> <key2>返回两个集合的**交集**。

3.2.10、sunion <key1> <key2>返回两个集合的**并集**。

3.2.11、sdiff <key1> <key2>返回两个集合的**差集**。即key1中有但key2中没有的。

![835614e0543a37c19ecee6439c624785.png][]

3.3、数据结构

Set数据结构是dict字典，使用哈希表实现的。

类似于Java中的HashSet内部实现使用的是HashMap，只不过所有的value都指向同一个对象。

Redis的set结构也是一样，它的内部使用的是hash结构，所有的value指向同一个内部值。

4、Hash：Redis哈希

4.1、简介：

Redis Hash是一个键值对集合。

RedisHash是一个String类型的**fild**和**value**的映射表，适合用于存储对象信息。

类似Java里的Map<String , Object>。

![13610f0f0ae3d88c7c5838f1d68e94e1.png][]

4.2、常用命令

4.2.1、hset <key> <field> <value> 给key集合中的field赋值value。

4.2.2、hget<key><field>从key中取出field对应的值。

![88262af5c8ab417f666152aa3c6266e7.png][]

4.2.3、hmset <key> <field1> <value1> <field2> <value2>·······批量设置hash的值。

4.2.4、hexists<key><field>查看哈希表key中给定域field是否存在。

4.2.5、hkeys <key>列出该集合的所有field。

![410a91240da86f1255ce41a863ceb6b0.png][]

4.2.6、hvals <key>列出该集合的所有value。

![6593fb921e00b00ea462e0b1264170b1.png][]

4.2.7、hincrby <key> <field> <increment> 给key中的field对应的value加上指定值。

![5fbe104f2556f4e9a7860dea6abaff1d.png][]

4.2.8、hsetnx <key> <field> <value> 给key集合中的field赋值value，只有field不存在时才能添加成功。

![43dd499bfbfc91425cdd202d5b6e53a2.png][]

4.3、数据结构

Hash类型对应的数据结构是两种，zipList(压缩列表)，hashTable（哈希表）。当field-value长度较短，且个数较少时使用zipList，否则使用hashTable。

5、Zset：Redis有序集合

5.1、简介：

zset与普通集合set相似，是一个**没有重复元素**的字符串集合。

不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个评分，这个评分按照从低到高的方式排列集合成员。**集合的成员是唯一的，但是评分是可以重复的**。

5.2、常用操作

5.2.1、zadd <key> <score1> <value1> <score2> <value2>·······将一个或多个member元素及其score值加入到key中。

![3f07f8f54828e0f20f0e3d6e15377281.png][]

5.2.2、zrange <key> <start> <stop> 返回有序集合中下标在start和stop之间的元素

![87697d03c973ee972f96afb093ed3d9f.png][]

5.2.3、zrangebyscore <key> <min> <max>返回有序集合中score值介于min和max之间的成员，按score递增的方式排列。

![70aa14a1a2a524d97f71af483d0a98be.png][]

5.2.4、zrevrangebyscore <key> <min> <max>返回有序集合中score值介于min和max之间的成员，按score递递减的方式排列。

![9b028fd40092754b02c75a993a88c2fc.png][]

5.2.5、zincrby <key> <increment> <value> 为元素的score加上增量。

![ffa6bbf386c40bcda1c45b6f6a2b4f1b.png][]

5.2.6、zrem <key> <value> 删除该集合下指定的元素。

![c4e2d0529dbfdff66d18018348ea0b09.png][]

5.2.7、zcount<key> <min> <max>统计该集合分数区间元素个数。

![8157f6e0d2c43f1c6e6dcdb0169fbcf5.png][]

5.2.8、zrank <key> <value> 返回该值在集合中的排名。（从小到大排）

![14dfac423466a8b2e758ee24a181a9b4.png][]

5.3、数据结构

zset底层使用了两个数据结构

（1）、hash，hash的作用就是关联value和权重score，保障元素value的唯一性，可以通过value找到相应的score值。

（2）、跳跃表，跳跃表的目的在于给元素value排序，根据score的范围获取元素列表。

参考：[https://www.jianshu.com/p/b1654d16ff5f][Link 1]

[Link 1]: https://www.jianshu.com/p/b1654d16ff5f
[https_redis.io]: https://redis.io/
[033d4df47b0b190a40cdb1752f4125e7.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/033d4df47b0b190a40cdb1752f4125e7.png
[3eddeb33cde90374c5aa5f30e9dd15b1.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/3eddeb33cde90374c5aa5f30e9dd15b1.png
[2724b1f640527b9fb7c3691acac5e5be.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/2724b1f640527b9fb7c3691acac5e5be.png
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