3年Java开发都知道的Redis数据结构和通用命令

redis的数据结构

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Redis支持多种不同的数据结构，包括5种基础数据结构和几种比较复杂的数据，这些数据结构可以满足不同的应用场景。

五种基础数据结构

• String：字符串，是构建其他数据结构的基础

• Hash：哈希列表

• List：列表

• Set：集合，在哈希列表的基础上实现

• Sort Set：有序集合

复杂的数据结构

• Bitmaps:位图，在string的基础上进行位操作，可以实现节省空间的数据结构。

• Hyperloglog：用于估计一个 set 中元素数量的概率性的数据结构。

• Geo：geospatial,地理空间索引半径查询。

• BloomFilter：布隆过滤器。

不同数据结构的相同之处

从上面的介绍，我们看到支持的数据结构的不同，但其实，Redis的每一种数据结构都由一个key和value组成,可以抽象为：

而所有数据结构的key的值都是任意合法的字符串,不同的数据结构的区别就在于value存储的值的不同而不同。

比如，最简简单的String数据结构，其value为String，所以String可以表示为：

而Hash数据结构，其value为一个哈希列表，所以Hash可以表示为：

这里就列出String和Hash来讲解说明，关于更多数据结构的内部结构及详细操作，我们在之后的文章在再谈谈吧。

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Redis的通用命令

Redis官网将Redis的命令按照功能划分为15个主题分组,其中，Kyes主题的命令对所有的数据结构都通用，因此，有必要在了解其他数据结构命令前好好学习一下。

keys

keys命令的作用是列出Redis所有的key,该命令的时间复杂度为O(N)，N随着Redis中key的数量增加而增加，因此Redis有大量的key，keys命令会执行很长时间，而由于Redis是单线程，某个命令耗费过长时间，则会导致后面的的所有请求无法得到响应，因此，千万不要在生产服务器上使用keys命令。

# key命令,时间复杂度为O(n)
keys pattern #pattern可为一个包含匹配模式的字符串，可以包含*,+,?,[a-z]等模式。

示例

> mset hello_test1 one hello_test2 two helloa a hellob b
> keys hello*
1) "hello_test1"
2) "hello_test2"
3) "helloa"
4) "hellob"
> keys heelo?
1) "helloa"
2) "hellob"
> keys hello[a-z]
1) "helloa"
2) "hellob"

exists

exists命令用于判断一个或多个key是否存在，判断多个key时，key之间用空格分隔,exists的返回值为整数，表示当前判断有多少个key是存在的。

# exists命令，时间复杂度O(1)
exists key [key ...]

示例

> set test1 t1
> exists test1 test2 
(integer) 1 #只有一个key存在
> exists test3 test3
(integer) 0 #key都不存在

del

del命令用于删除一个或多个key，多个key之间用空格分隔，其返回值为整数，表示成功删除了多少个存在的key，因此，如果只删除一个key，则可以从返回值中判断是否成功，如果删除多个key，则只能得到删除成功的数量。

# del命令,时间复杂度O(n)
del key [key ...]

示例

> set test t
> del test
(integer) 1
> mset test1 2 test2 1
> del test1 test2 test3
(integer) 2 # 返回2，表示成功删除两个
#再次删除，返回0，因为删除成功个数为0
> del test1 test2 test3
(integer) 0

expire,pexpire

expire设置key在多少秒之后过期，pexpire设置key在多少毫秒之后过期,成功返回1，失败返回0。

# expire命令，时间复杂度为O(1)
expire key seconds
# pexpire命令，时间复杂度为O(1)
pexpire key milliseconds

示例

> mset test test_value test1 test1_value
> expire test 10 #设置10秒后过期
(integer) 1
> pexpire test1_value 10000 #设置10000毫秒(10s)后过期
(integer) 1
> expire ttt 100
(integer) 0 # 不存在的key，设置失败，返回0

ttl,pttl

ttl和pttl命令用于获取key的过期时间，其返回值为整型，代表的意义分为几种情况：

• 当key不存在或过期时间，返回-2。

• 当key存在且永久有效时，返回-1。

• 当key有设置过期时间时，返回为剩下的秒数(pttl为毫秒数)

# ttl命令，时间复杂度O(1)
ttl key
# pttl命令，时间复杂度O(1)
pttl key

示例(ttl的演示，pttl类似)

> set test test
> expire test 100
> ttl test
(integer) 98#返回剩下的秒数
> set test1 #永久有效
> ttl test1
(integer) -1
> ttl test2
(integer) -2#不存在或过期
#100秒后
> ttl test # test已过期
(integer) -2

expireat,pexpireat

设置key在某个时间戳过期,expreat参数时间戳用秒表示，而pexpireat则用毫秒表示，与expire和pexpire功能类似，返回1表示成功，0表示失败。

#expireat命令，时间复杂度为O(1)
expireat key timestamp
#pexpireat命令，时间复杂度为O(1)
pexpireat key milliseconds-timestamp

示例

> set test test
> expireat test 1560873600 # 2019-06-19 00:00:00
(integer) 1
> set test1 test1
> pexpireat test1 156087360000 # 2019-06-19 00:00:00的毫秒表示
(integer) 1

persist

移除key的过期时间，将key设置为永久有效，当key设置了过期时间，使用persist命令移除后返回1，如果key不存在或本身就是永久有效的，则返回0。

# persist命令,时间复杂度O(1)
persist key

示例

> set test test
> ttl test
(integer) -1 # 表示永久有效
> persist test
(integer) 0 # 对永久有效或不存在的key使用persist命令，返回
> expire test 10
(integer) 1
> persist test
(integer) 1

type

判断key是什么类型的数据结构,返回值为string,list,set,hash,zset,分别表示我们前面介绍的Redis的5种基础数据结构。

geo,hyperloglog,bitmaps等复杂的数据结构，都是在这五种基础数据结构上实现，比如geo是zset类型，hyperloglog和bitmaps都为string。

# type命令，时间复杂度O(1)
type key

示例

> set test test
> type test
string
> hset htest test test
> type htest
hash

小结

上面介绍的是Redis中最常用的通用命令，虽然简单，但还是非常有必要掌握其用法和使用方面要注意的事项，其实，对于普通开发人员来说，很多时候，也只是使用这些基础通用的命令来操作Redis而已。

最后
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