通用命令

• keys [parten] ：获得数据库中所有的键--------（O(n)，一般不会用）
• dbsize：算出key的总数
• exists key：判断key是否存在，存在返回1
• del [key ... ]：删除多个key
• expire key seconds：给key设置秒级的过期时间（用在缓存上）
• ttl key：查看key的过期时间，-2代表不存在，-1是永远不会过期
• persist：去掉的key的过期时间
• type key：查看key的数据类型

单线程

多个线程执行命令在Redis上是串行执行的，如下图所示：

为什么Redis单线程这么快？

• 数据全部放在内存中（主要原因）
• 多路I/O复用模型，非阻塞IO
• 避免线程切换和竟态消耗

多路I/O复用模型
假设你是一个老师，让30个学生解答一道题目，然后检查学生做的是否正确：

• 你站在讲台上等，谁解答完谁举手。
• 这时C、D举手，表示他们解答问题完毕，你下去依次检查C、D的答案，然后继续回到讲台上等。
• 此时E、A又举手，然后去处理E和A…

单线程需要注意什么？

• 一次只运行一条命令
• 拒绝长或慢的命令
• 在一些命令下不是单线程

数据结构

Redis主要有5种数据类型，包括String，List，Set，Zset，Hash，满足大部分的使用要求。每个数据结构由多种内部编码。

采用这种形式的原因是：内存的空间比较珍贵，采用不同的编码主要应用于不同场景—时间换空间或者空间换时间

字符串

Redis所有的key 都是字符串，value 分为不同的数据类型，最大为512M，可以存储的值如下所示：

场景

• 缓存
• 计数器
• 分布式锁
• 记录网站访问量
• 缓存视频基本信息
• 分布式id生成器

常用操作

• get key：获取key的值
• set key value：设置一组键值对，不管key是否存在
• setnx key value：创建一组键值对，当key不存在时才设置
• set key value xx：更新一组键值对，当key存在时才设置
• getset key value：将旧值覆盖，返回旧值
• append key value：在旧值后面追加一个值
• strlen：计算字符串长度，注意：中文占两个长度
• del key：删除一组键值对
• incr key：自增1，如果key不存在，自增后get(key)=1
• decr key：自减1，不存在 get(key)=-1
• incrby key k ：key 自增 k ，key不存在，自增后 get（k）=k
• decrby key k：key自减 k，key不存在 ，自减后 get（key）=-k
• mset key1 value1 [key2 value2.....]：批量设置多组键值对-------性能O(n)
• mget key1 [key2 ......]：获取多组键值对-------性能O(n)

多次get和mget的差异

• 最主要：网络时间是最大开销

可以发现：<mark>mget时间效率非常高，当然如果数据量非常大，建议分多次获取</mark>

实战1

实现如下功能:

• 记录网站每个用户个人主页的访问量?

实现：

• 设置用户id为key，访问量为value
• 由于是单线程的情况下，无竞争
• 每当有个用户访问，使用命令：incr userid

实战2

实现如下功能:

• 缓存视频的基本信息(数据源在MySQL中)伪代码

实现流程如下：

伪代码如下所示：

实战3

实现如下功能:

• 分布式id生成器，每次获取的id是递增的，如下所示：
  

思路

• 使用命令：incr id

hash

键值结构如下所示，field不能相同，value可以相同：

特点

是一个Map<key,Map<key,value>>的结构，主要用于存储对象

常用操作（与String类似）

• hget key field：获取key对应field的value值
• hset key field value：设置key对应field的value值
• hdel key field：删除key对应filed
• hexists key field ：判断key对应field是否存在
• hlen key：获取key对应field的个数
• hmget key field1[ field2 .....]：获取key对应多个field的value值
• hmget key field1 value1 [ field2 value2 .....]：设置key对应多个field的value值
• hgetall key：返回key所有的field和value值 ----- （注意使用，性能O(n)）
• hvals key：返回key所有的value值
• hkeys key：返回key所有的field

String VS Hash

相同点

• API类似

不同点

• String保存用户信息，需要使用序列化或者保存多个key
• Hash保存用户信息，每个field对应用户的属性
• 方案比较如下所示：

List

列表的结构如下所示：

特点是：有序、可以重复和可以从左右插入或者弹出

重要API

<mark>时间复杂度都是都是O(n)</mark>

• linsert key before|after value new value：在指定值前（后）插入一个新值----复杂度（O(n)）
• lrem key count value：根据key删除count个value值。count>0,是从左到右；count <0,是从右到做；count=0,是删除全部
• ltrim key start end：只保存索引范围内的数据
• lrange key start end：获取列表指定范围的数据
• lindex key index：获取指定下标的元素
• lset key index newvalue：将制定索引的值修改为newvalue

时间复杂度都是是O(1)

• llen key：获取列表的长度
• • rpush key value1 value2.....：从列表右端插入值
• lpush key value1 value2.....：从列表左端插入值
• • lpop key：从左边弹出一个元素
• rpop key：从右边弹出一个元素
• blpop key timeout：从左边弹出，timeout是阻塞时间，如果超时则不执行退出等待，timeout=0时，代表无限等待
• brpop key timeout：从右边弹出，timeout是阻塞时间

实战

实现下列功能

• 实现时间轴的功能，如下图所示：

实现思路如下图所示

• 每当有一个新微博发布，利用lpush key value插入这个数据
• 具体的数据信息，可以使用Hash存储
• 使用命令lrange key start end，可以取出部分数据，然后做一个分页的功能

小技巧

Set

数据结构如下图所示，即一个key保存多个字符串：

特点

• 无序
• 无重复
• 支持集合间的操作，如交集、并集以及差集

重要API

集合内的API

• sadd key element：向集合中添加多个元素
• srem key element：删除集合某个元素
• scard key：计算集合中的元素个数
• sismember key element ：判断集合中是否有这个元素
• srandmember key：从集合中随机取出一个元素
• spop key：从集合中随机弹出一个元素
• smembers：从集合中取出全部元素（无序的、可能会阻塞到Redis）

集合间的API

• sdiff key1 key2 ：计算两个集合中的差集
• sinter key1 key2 ：计算交集
• sunion key1 key2 ：计算并集

实战1

需求

• 完成抽奖的功能，如下图所示：

实现：

• 每当有一个人抽奖，则利用命令sadd key element添加至集合
• 最后可以使用spop或者srandmember实现功能

实战2

Zset

数据结构如下图所示，score代表分数，按照分数排序：

集合 VS 有序集合

相同点：

• 集合和有序集合，都不允许重复元素

不同点：

• 集合是无序的，有序集合是有序的
• 集合是只有element，有序集合是element+score

列表 VS 有序集合

相同点

• 都是有序的

不同点

• 列表是可以重复，有序集合不能重复
• 列表是只有element，有序集合是element+score

重要API

基本操作

• zadd key score element：添加score和element—时间复杂度O(logⁿ)
• zrem key element：删除多个元素
• zscore key element：获取一个元素的分数
• zincrby key increScore element：给element增加指定的increScore
• zcard key：返回元素的个数
• zrange key start end [withscores]：返回指定索引范围内升序的数据，withscores是否打印分数
• zrangebyscore key minscore maxscore [withscores]：返回指定分数范围内升序的数据，withscores是否打印分数
• zcount key minscore maxscore [withscores]：返回指定分数范围内数据的个数，withscores是否打印分数
• zremrangebyrank key start end [withscores]：
• zremrangebyscore key minscore maxscore [withscores]：删除指定分数范围内的升序数据
  

实战

需求

• 排行榜

需求

• 如果没有数据，使用zadd进行分数的添加
• 如果有数据，使用zincrby key increScore element进行数据的增加
• zrange或者zrangebyscore，进行获取数据