redis五種常用的資料結構為string (字串)、list (列表)、set (集合)、hash (雜湊) 和 zset (有序集合)。小白易讀，建議收藏。

萬丈高樓平地起

reids是鍵值對結構的NoSql資料庫，key都是字串，常說的資料型別不同，說的都是value。

redis所有的資料都會有一個dicEntry，眾多dicEntry組成一個連結串列。上方那個sds就是key，可以看出是一個字串。下方那個綠色的redisObject就是value。可以看出圖中給的例子就是string型別。redisObject會指向真實的資料(比如圖中的字串“world”)。後面我們說的資料型別特指value

string (字串)

Redis 的字串是動態字串，是可以修改的字串。當字串長度小於 1M 時，擴容都是加倍現有的空間，如果超過 1M，擴容時一次只會多擴 1M 的空間。一個字串最大可以承受512M。

常用指令

設定獲取值

127.0.0.1:6379> set name pjjlt
OK
127.0.0.1:6379> get name
"pjjlt"
127.0.0.1:6379> exists name
(integer) 1

設定使用set，獲取使用get，檢視某key是否存在用exists。

設定過期時間

127.0.0.1:6379> setex company 10  gongsi
OK
127.0.0.1:6379> get company
"gongsi"
127.0.0.1:6379> get company
(nil)
 

可以在設定值的時候直接指定，keycompany可以存活10秒。此外，也可以將設定值和設定過期時間分開，使用expire。

127.0.0.1:6379> set company gongsi
OK
127.0.0.1:6379> expire company 10
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get company
"gongsi"
127.0.0.1:6379> get company
(nil)

保證不覆蓋value

redis還提供了命令，在設定值的時候，如果發現key已存在，此次設定失敗，保證原始value不被覆蓋。使用setnx命令。

127.0.0.1:6379> setnx company gongsi
(integer) 1
# 可以看到第二次設定失敗，返回值為 0.
127.0.0.1:6379> setnx company haha
(integer) 0
127.0.0.1:6379> get company
"gongsi"
 

批量設定獲取值

127.0.0.1:6379> mset name pjjlt age 26 company gongsi
OK
127.0.0.1:6379> mget name age company
1) "pjjlt"
2) "26"
3) "gongsi"

批量設定使用mset，批量獲取使用mget。批量設定獲取，減少IO，提高效能，你值得擁有。

計數

redis還可以通過自增的方式計數。

127.0.0.1:6379> set key 10
OK
127.0.0.1:6379> incr key
(integer) 11
127.0.0.1:6379> incr key
(integer) 12
# 字串報錯
127.0.0.1:6379> set key2 haha
OK
127.0.0.1:6379> incr key2
(error) ERR value is not an integer or out of range
# 超出long的範圍
127.0.0.1:6379> set key3 9223372036854775807
OK
127.0.0.1:6379> incr key3
(error) ERR increment or decrement would overflow
# key4不存在
127.0.0.1:6379> incr key4
(integer) 1
127.0.0.1:6379> incr key4
(integer) 2

可以通過incr關鍵字自增，可以看出key自增了兩次。不能給字串自增，那樣會報錯，例如key2。不能超過long的範圍，那樣也會報錯，例如key3。如果初始key不存在，則增從0開始，例如key4。

追加值

127.0.0.1:6379> set name pj
OK
127.0.0.1:6379> append name jlt
(integer) 5
127.0.0.1:6379> get name
"pjjlt"

字串長度

127.0.0.1:6379> get name
"pjjlt"
127.0.0.1:6379> strlen name
(integer) 5

設定並返回原先值

127.0.0.1:6379> get name
"pjjlt"
127.0.0.1:6379> getset name mj
"pjjlt"
127.0.0.1:6379> get name
"mj"

設定指定位置的字元

127.0.0.1:6379> get name
"mj"
127.0.0.1:6379> setrange name 0 p
(integer) 2
127.0.0.1:6379> get name
"pj"

獲取部分字串

127.0.0.1:6379> set name pjjlt
OK
127.0.0.1:6379> getrange name 0 2
"pjj"

總結

內部編碼

雖然某種資料型別的value名稱是一致的，比如都是string，但是根據資料量的大小，會採用不同的內部編碼，這樣可以更高效的利用空間嘛。內部編碼型別也儲存在redisObject中。利用object encoding key可檢視內部編碼型別。

int：長整型，超越長整型或者是字串會升級。

embstr：小於等於44個位元組的字串。筆者用的是redis5.0.9，有人說這個位元組範圍是39，親測是44。查了一下，原始碼確實改了，現在是44.

raw：大於44個位元組的字串。

127.0.0.1:6379> set name 1234567890
OK
127.0.0.1:6379> object encoding name
"int"
# 這裡設定44個字元
127.0.0.1:6379> set name qwertyuiopqwertyuiopqwertyuiopqwertyuiopqwer
OK
127.0.0.1:6379> object encoding name
"embstr"
# 這裡設定45個字元
127.0.0.1:6379> set name qwertyuiopqwertyuiopqwertyuiopqwertyuiopqwert
OK
127.0.0.1:6379> object encoding name
"raw"

使用場景

可以用於計數，比如網站訪問量。
可以共享Session，比如分散式系統，多個例項驗證使用者是否登入。
可以限速，比如控制一個ip或者一個使用者一定時間內訪問次數。

list (列表)

Redis 的列表相當於 Java 語言裡面的 LinkedList，注意它是連結串列而不是陣列。這意味著list 的插入和刪除操作非常快，時間複雜度為 O(1)，但是索引定位很慢，時間複雜度為O(n)。list的兩端都可以彈入彈出資料，所以可以做棧和佇列。

棧與佇列

棧

棧如同一個死衚衕，只有一個出口，後進來的先出，先進來的後出。

127.0.0.1:6379> rpush books python java golong
(integer) 3
127.0.0.1:6379> rpop books
"golong"
127.0.0.1:6379> rpop books
"java"
127.0.0.1:6379> rpop books
"python"
127.0.0.1:6379> rpop books
(nil)

資料從右邊進(rpush)，右邊出(rpop)，先進去的最後出來。

佇列

佇列如同排隊打飯的同學們，先進先出。

127.0.0.1:6379> rpush books python java golong 
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lpop books
"python"
127.0.0.1:6379> lpop books
"java"
127.0.0.1:6379> lpop books
"golong"
127.0.0.1:6379> lpop books
(nil)

資料從右邊進(rpush)，左邊出(lpop)，先進先出。

常用命令

向佇列任意位置加入元素

剛才演示的rpush、lpush都是從兩頭加入元素，這兩個命令不再演示。還可以使用linsert在某指定元素前或後插入新的元素。

127.0.0.1:6379> rpush books python java golong
(integer) 3
# 在java前面插入 ruby
127.0.0.1:6379> linsert books before java ruby
(integer) 4
# 在java後面插入 c#
127.0.0.1:6379> linsert books after java c#
(integer) 5
# 檢視所有元素
127.0.0.1:6379> lrange books 0 -1
1) "python"
2) "ruby"
3) "java"
4) "c#"
5) "golong"

根據上面在java前後插入了ruby和c#

查詢元素

127.0.0.1:6379> lrange books 0 -1
1) "python"
2) "ruby"
3) "java"
4) "c#"
5) "golong"
127.0.0.1:6379> lindex books 2
"java"
127.0.0.1:6379> llen books
(integer) 5

指令簡單，索性寫一塊吧。
lrange可以遍歷列表，引數為start，end。這裡0 -1，是指從第一個到最後一個，即遍歷列表。
lindex查詢指定位置的元素，引數是下標值。這個命令是慢查詢，需要遍歷連結串列。
llen可以檢視列表元素個數。

刪除資料

剛才演示的rpop、lpop可以彈出一個元素，不再演示。

可以使用lrem 刪除多個同一元素
count > 0：從左到右，刪除最多 count 個元素。
count < 0：從右到左，刪除最多 count 絕對值 個元素。
count = 0，刪除所有。

# 從左刪除a元素，刪除了3個
127.0.0.1:6379> rpush char a a b b a a c 
(integer) 7
127.0.0.1:6379> lrem chae 3 a
(integer) 0
127.0.0.1:6379> lrem char 3 a
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange char 0 -1
1) "b"
2) "b"
3) "a"
4) "c"
# 從右刪除 3 個a元素
127.0.0.1:6379> rpush char1 a a b b a a c 
(integer) 7
127.0.0.1:6379> lrem char1 -3 a
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange char1 0 -1
1) "a"
2) "b"
3) "b"
4) "c"
# 刪除所有 a 元素
127.0.0.1:6379> rpush char2 a a b b a a c
(integer) 7
127.0.0.1:6379> lrem char2 0 a
(integer) 4
127.0.0.1:6379> lrange char2 0 -1
1) "b"
2) "b"
3) "c"

還可以使用ltrim擷取一部分資料，刪除其餘資料

127.0.0.1:6379> rpush char3 a b c d e f g
(integer) 7
127.0.0.1:6379> ltrim char3 1 3
OK
127.0.0.1:6379> lrange char3 0 -1
1) "b"
2) "c"
3) "d"

修改

127.0.0.1:6379> lrange books 0 -1
1) "python"
2) "ruby"
3) "java"
4) "c#"
5) "golong"
127.0.0.1:6379> lset books 2 javaScript
OK
127.0.0.1:6379> lrange books 0 -1
1) "python"
2) "ruby"
3) "javaScript"
4) "c#"
5) "golong"

可以用lset更改某個位置上的元素，這也是個慢查詢，時間複雜度為O(n)。

阻塞操作

blpop和brpop在lpop和rpop基礎上增加了阻塞時間，如果直接獲取，發現列表中沒有資料，那麼會阻塞等待一段時間，如果該段時間內還是無法得到資料，就返回等待時長。若設定的時間是0的話，即為無限等待。這裡需要兩個終端做配合。

# 終端1 
127.0.0.1:6379> lpop books
(nil)
127.0.0.1:6379> blpop books 5
(nil)
(5.06s)
# 這裡需要在終端1 執行blpop後插入一條資料
127.0.0.1:6379> blpop books 20
1) "books"
2) "java"
(4.61s)
# 這裡需要在終端1 執行blpop後插入一條資料
127.0.0.1:6379> blpop books 0
1) "books"
2) "python"
(9.66s)
# 除此之外，還可以同時阻塞多個佇列，先有資料的那個彈出
127.0.0.1:6379> blpop books schools 0
1) "schools"
2) "hzsy"
(26.75s)

總結

內部編碼

ziplist：當列表的元素個數小於list-max-ziplist-entries配置（預設 512 個），同時列表中每個元素的值都小於list-max-ziplist-value 配置時（預設 64 位元組），Redis 會選用ziplist 來作為 列表 的內部實現來減少記憶體的使用。
linkedlist：當列表型別無法滿足ziplist的條件時，Redis會使用linkedlist作為列表的內部實現。

使用場景

可以做棧或者佇列。
還可以利用阻塞功能做訊息佇列。

hash (雜湊)

Redis 的字典相當於Java語言裡面的HashMap，它是無序字典。內部實現結構上同Java的HashMap也是一致的，同樣的陣列 + 連結串列二維結構。擴容rehash的時候，採用漸進式。在rehash時，保留兩個新舊hash結構，查詢的時候都查，再根據定時任務，一點點將舊hash上的資料遷移到新的hash上，遷移完畢，舊hash被刪除，並收回記憶體。我們預設key為hashKey，filed為小key。

常用命令

設定值

127.0.0.1:6379> hset user name pjjlt
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset user age 26
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset user company gongsi
(integer) 1

獲取值

127.0.0.1:6379> hget user name
"pjjlt"

刪除field

127.0.0.1:6379> hdel user company
(integer) 1

計算field個數

127.0.0.1:6379> hlen user
(integer) 2

批量設定獲取值

127.0.0.1:6379> hmset user name pjjlt age 26 city shijiazhuang
OK
127.0.0.1:6379> hmget user name age
1) "pjjlt"
2) "26"

判斷filed是否存在

127.0.0.1:6379> hexists user name
(integer) 1

獲取所有filed或者value

127.0.0.1:6379> hkeys user
1) "name"
2) "age"
3) "city"
127.0.0.1:6379> hvals user
1) "pjjlt"
2) "26"

獲取所有filed和value

127.0.0.1:6379> hgetall user
1) "name"
2) "pjjlt"
3) "age"
4) "26"
5) "city"
6) "shijiazhuang"

自增

127.0.0.1:6379> hincrby user age -8
(integer) 18
127.0.0.1:6379> hset user scroe 99.6
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hincrbyfloat user scroe 0.4
"100"

hincrby和hincrbyfloat分別增加或者減少整型與浮點型。

計算值的長度

127.0.0.1:6379> hget user name
"pjjlt"
127.0.0.1:6379> hstrlen user name
(integer) 5

總結

內部編碼

ziplist：當列表的元素個數小於list-max-ziplist-entries配置（預設 512 個），同時列表中每個元素的值都小於list-max-ziplist-value 配置時（預設 64 位元組），Redis 會選用ziplist 來作為 列表 的內部實現來減少記憶體的使用。

hashtable:當雜湊型別無法滿足ziplist的條件時，Redis會使用hashtable作為雜湊的內部實現，因為此時ziplist的讀寫效率會下降，而hashtable的讀寫時間複雜度為O(1)。

使用場景

hash很適合快取物件，比如商城系統可以存放商品，hashkey為商品id，field為各種屬性，value為資料。當然string也可以存放商品，只不過它的value，時json串，還需要解析，從程式碼角度和網路代價來講都不如hash。

set (集合)

set相當於Java語言裡面的 HashSet，它內部的鍵值對是無序的唯一的。它的內部實現相當於一個特殊的字典，字典中所有的value都是一個值NULL。

常用命令

增加元素

127.0.0.1:6379> sadd books java python python ruby java
(integer) 3

sadd可以新增一個或者多個元素，並且去重。

刪除元素

127.0.0.1:6379> srem books python ruby
(integer) 2

srem可以刪除一個或者多個元素。

計算元素個數

127.0.0.1:6379> sadd books python ruby c#
(integer) 3
127.0.0.1:6379> scard books
(integer) 4

判斷元素是否在集合中

127.0.0.1:6379> sismember books java
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sismember books c
(integer) 0

隨機返回一定數量的元素

127.0.0.1:6379> srandmember books 2
1) "java"
2) "ruby"
127.0.0.1:6379> srandmember books 2
1) "c#"
2) "ruby"

隨機彈出一個元素

127.0.0.1:6379> spop books
"ruby"
127.0.0.1:6379> scard books
(integer) 3

獲取所有元素

127.0.0.1:6379> smembers books
1) "c#"
2) "java"
3) "python"

計算並查集

127.0.0.1:6379> sadd set1 a b c d e
(integer) 5
127.0.0.1:6379> sadd set2 d e f g
(integer) 4
# 計算兩個集合交集
127.0.0.1:6379> sinter set1 set2
1) "e"
2) "d"
# 計算兩個集合並集
127.0.0.1:6379> sunion set1 set2
1) "g"
2) "a"
3) "d"
4) "e"
5) "c"
6) "f"
7) "b"
# 計算兩個集合差集
127.0.0.1:6379> sdiff set1 set2
1) "c"
2) "b"
3) "a"

總結

內部編碼

intset：當集合中的元素都是整數且元素個數小於set-max-intset-entries配置(預設 512 個)時，Redis會選用intset來作為集合的內部實現，從而減少記憶體的使用。

hashtable：當集合型別無法滿足intset的條件時，Redis會使用hashtable作為集合的內部實現。

使用場景

利用並查集可以用於查詢使用者共同愛好。

利用不可重複性，可以用於抽獎，保證每個使用者只能中一次獎。

zset(有序集合)

zset可能是Redis提供的最為特色的資料結構。它類似於Java的SortedSet和HashMap的結合體，一方面它是一個set，保證了內部value的唯一性，另一方面它可以給每個value賦予一個score，代表這個value的排序權重。

常用命令

# 設定值
127.0.0.1:6379> zadd books 9 java
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd books 8 python
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd books 7 golang
(integer) 1
# 檢視一定範圍內的值
127.0.0.1:6379> zrange books 0 -1
1) "golang"
2) "python"
3) "java"
# 刪除某個值
127.0.0.1:6379> zrem books golang
(integer) 1
# 根據score 正序排
127.0.0.1:6379> zrange books 0 -1
1) "python"
2) "java"
# 根據score 倒敘排
127.0.0.1:6379> zrevrange books 0 -1
1) "java"
2) "python"
# 檢視元素個數
127.0.0.1:6379> zcard books
(integer) 2
# 檢視某元素分值
127.0.0.1:6379> zscore books java
"9"
# 正序排名，從0開始
127.0.0.1:6379> zrank books  python
(integer) 0
127.0.0.1:6379> zrank books java
(integer) 1
# 一定範圍內scor內的元素
127.0.0.1:6379> zrangebyscore books 0 8.8
1) "python"

總結

內部編碼

zset內部的排序功能是通過「跳躍列表」資料結構來實現的，它的結構非常特殊，也比較複雜。舉個例子吧，就好像一個公司，有9個員工，分為3各小組，每個小組算一個小組長(注意小組長還具備員工角色，只不過多了小組長角色)小組長再選出一個技術總監(技術總監同時具備員工、小組長、技術總監角色)

使用場景

適合排名性質的場景，比如微博熱搜，某技術網站熱門部落格等等。

總結不易，小夥伴給個贊再走吧。