Redis: Redis介绍

一、redis介绍

redis是一个基于内存的键值型NoSQL数据库，具有如下特征：

• 键值型，value可以执行多种不同的数据结构string、list、set、hash和zset等功能丰富。
• 单线程操作，每个命令都具有原子性
  • 所谓的原子操作值的是不会被线程调度机制打断的操作，这种操作会一直运行到结束，中间不会进行线程切换。对于原子操作的理解可以分为如下两种：
    • 在单线程中，能够在单条指令中完成的操作就是原子操作。中断只发生于指令之间。
    • 在多线程中，不会被其他线程打断的操作就是原子操作。
• 高性能，低延迟、速度快（基于内存、IO多路复用）
• 高可用，具有主从、集群和哨兵模式
• 支持java、c和python等多种语言

二、通用的命令

Redis命令官方地址：https://redis.io/commands，有如下通用的命令：

• help [command]
  查看一个命令的具体用法
  
• keys *
  查看库中的所有key或符合模板的所有key。
  
• DEL [command]:
  删除一个指定的key
• exists key
  判断某个key是否存在。
• move key db 当前库就没有了，被移除了。
• expire key 秒钟
  为给定的key设置过期时间。
  
• ttl key
  看还当前key还有有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期。
  
• type key 查看你的key是什么类型。
• select
  切换数据库
• dbsize
  查看当前数据库key的数量
• flushdb
  清空当前库
• flushall
  清空全部库
• unlink key
  根据key选择非阻塞删除，仅将keys从keyspace元数据中删除，真正的删除会在后续异步操作

三、数据结构

常用的五大数据结构。

1、字符串类型（String）

（1）介绍

该类型是redis中最简单的存储形式，其value是字符串，可分为三种：

• String：普通的字符串类型
• int：整型类型，可以进行加减操作
• float: 浮点型，可以进行加减操作

（2）常用命令

• set
  添加或者修键值对
  
• mset key value [key value …]
  批量添加键值对
• get key
  根据key获取value
• mget key [key …]
  根据多个key获取多个value
  
• incr
  让一个整型的key自增1，相当于java中的i++
• incrby
  让一个整数按照指定的步长增长
• incrbyfloat
  让一个浮点类型的数字按照指定步长增长
• setnx
  设置键值对，如果该key存在则不执行。
  
• msetnx
  当key都不存在时，可以同时设置多个键值对，且该操作具有原子性，如果有一个设置失败，则都失败。
  
• setex
  添加一个String类型的键值对，并且指定有效期
• getrange
  字符串截取，类似于java中的subString操作
  
• setrange
  
• getset
  

（3）数据结构

String类型的数据结构为动态字符串，内不能的存储结构类型与java中的ArrayList采用预分配的方式来减少内存的频繁扩容。

2、列表（List）

（1）介绍

是一个字符串列表单键多值，它的底层是一个创建链表，对两端的操作性能很高，通过索引操作中间节点性能较差。

（2）常用命令

• lpush/rpush
  从列表的左边/右边插入一个或多个值
• rpoplplush key1 key2
  从key1列表右边获取一个值，并将该值从key1列表中移除，插入到key2列表左边。
• lrange key start stop
  按照索引下标获取元素（从左到右）
• lindex key index
  按照索引下标获取元素
• lpop/rpop key
  从左边/右边获取一个值，并在队列中移除该值，没有值则返回nil
• linsert key before value newvalue
  在value后面插入新值newvalue
• lrem key n
  从左边删除n个
• lset key index value
  将列表key下标为index的值替换为value
• llen key
  获取列表的长度
• BLPOP和BRPOP
  该命令会按照key的顺序查找list，直到找到第一个非空的list获取并移除该list最左边或最右边的第一个元素。此外还可以在指定的时间内获取列表中的元素，如果在指定的时间内没有元素则阻塞等待。
  
  SpringBoot中代码应用：

 public List<String> pop(List<String> keys, int timeout) {
        return stringRedisTemplate.execute(connection -> {
            Assert.isTrue(connection instanceof DefaultStringRedisConnection, "Connection is not DefaultStringRedisConnection!");
            DefaultStringRedisConnection defConnection = (DefaultStringRedisConnection) connection;
            List<String> value = defConnection.bLPop(timeout, keys);
            log.info("bLPop blocked left pop, queues: {}, value: {}", keys, value);
            return value;
        }, true);
    }

（3）数据结构

List的数据结构为快速链表，当列表元素较少的情况下使用的是连续的存储空间进行存储被称为zipList（压缩链表），当元素较多的时候会转换成quickList = 链表+zipList

3、集合（Set）

（1）介绍

该类型与java中的hashSet结构类型，底层存储结构也是hash表，与HashSet有相同的特征：

• 无序
• 元素不可重复
• 查找快
• 支持交集、并集和差集等操作

（2）常用命令

• SADD key member …
  向key中添加一个或多个元素
• SREM key member …
  移除key中指定的若干个元素
• SCARD key
  返回key中的元素个数
• SISMBMBER key member
  判断一个是否咋key中存在
• SMEMBERS key
  获取key的所有元素
• SINTER key1 key2 …
  求交集
• SDIFF key1 key2 …
  求差集
• SNUION key1 key2 …
  求并集

（3）数据结构

底层使用的是hash表结构

4、哈希（Hash）

5、有序集合（Zset）