String

1、String

常用命令：

除了get、set、incr、decr mget等操作外，Redis還提供了下面一些操作：

獲取字串長度

往字串append內容

設定和獲取字串的某一段內容

設定及獲取字串的某一位（bit）

批量設定一系列字串的內容

應用場景：

String是最常用的一種資料型別，普通的key/value儲存都可以歸為此類，value其實不僅是String，

也可以是數字：比如想知道什麼時候封鎖一個IP地址(訪問超過幾次)。INCRBY命令讓這些變得很容易，通過原子遞增保持計數。

實現方式：

m,decr等操作時會轉成數值型進行計算，此時redisObject的encoding欄位為int。

Hash

常用命令：

hget,hset,hgetall 等。

應用場景：

我們簡單舉個例項來描述下Hash的應用場景，比如我們要儲存一個使用者資訊物件資料，包含以下資訊：

       使用者ID，為查詢的key，

       儲存的value使用者物件包含姓名name，年齡age，生日birthday 等資訊，

如果用普通的key/value結構來儲存，主要有以下2種儲存方式：

第一種方式將使用者ID作為查詢key,把其他資訊封裝成一個物件以序列化的方式儲存，

    如：set u001 "李三,18,20010101"

這種方式的缺點是，增加了序列化/反序列化的開銷，並且在需要修改其中一項資訊時，需要把整個物件取回，並且修改操作需要對併發進行保護，引入CAS等複雜問題。

第二種方法是這個使用者資訊物件有多少成員就存成多少個key-value對兒，用使用者ID+對應屬性的名稱作為唯一標識來取得對應屬性的值，

   如：mset user:001:name "李三 "user:001:age18 user:001:birthday "20010101"

雖然省去了序列化開銷和併發問題，但是使用者ID為重複儲存，如果存在大量這樣的資料，記憶體浪費還是非常可觀的。

那麼Redis提供的Hash很好的解決了這個問題，Redis的Hash實際是內部儲存的Value為一個HashMap， 並提供了直接存取這個Map成員的介面，

    如：hmset user:001 name "李三" age 18 birthday "20010101"   
 

也就是說，Key仍然是使用者ID,value是一個Map，這個Map的key是成員的屬性名，value是屬性值，這樣對資料的修改和存取都可以直接通過其內部Map的Key(Redis裡稱內部Map的key為field), 也就是通過 key(使用者ID) + field(屬性標籤) 操作對應屬性資料了，既不需要重複儲存資料，也不會帶來序列化和併發修改控制的問題。很好的解決了問題。

這裡同時需要注意，Redis提供了介面(hgetall)可以直接取到全部的屬性資料,但是如果內部Map的成員很多，那麼涉及到遍歷整個內部Map的操作，由於Redis單執行緒模型的緣故，這個遍歷操作可能會比較耗時，而另其它客戶端的請求完全不響應，這點需要格外注意。

實現方式：

上面已經說到Redis Hash對應Value內部實際就是一個HashMap，實際這裡會有2種不同實現，這個Hash的成員比較少時Redis為了節省記憶體會採用類似一維陣列的方式來緊湊儲存，而不會採用真正的HashMap結構，對應的value redisObject的encoding為zipmap,當成員數量增大時會自動轉成真正的HashMap,此時encoding為ht。

List

常用命令：

lpush,rpush,lpop,rpop,lrange,BLPOP(阻塞版)等。

應用場景：

Redis list的應用場景非常多，也是Redis最重要的資料結構之一。

我們可以輕鬆地實現最新訊息排行等功能。

Lists的另一個應用就是訊息佇列，可以利用Lists的PUSH操作，將任務存在Lists中，然後工作執行緒再用POP操作將任務取出進行執行。

實現方式：

Redis list的實現為一個雙向連結串列，即可以支援反向查詢和遍歷，更方便操作，不過帶來了部分額外的記憶體開銷，Redis內部的很多實現，包括髮送緩衝佇列等也都是用的這個資料結構。

RPOPLPUSH source destination

命令 RPOPLPUSH 在一個原子時間內，執行以下兩個動作：

將列表 source 中的最後一個元素(尾元素)彈出，並返回給客戶端。

將 source 彈出的元素插入到列表 destination ，作為 destination 列表的的頭元素。

如果 source 和 destination 相同，則列表中的表尾元素被移動到表頭，並返回該元素，可以把這種特殊情況視作列表的旋轉(rotation)操作。

一個典型的例子就是伺服器的監控程式：它們需要在儘可能短的時間內，並行地檢查一組網站，確保它們的可訪問性。

redis.lpush "downstream_ips", "192.168.0.10"

redis.lpush "downstream_ips", "192.168.0.11"

redis.lpush "downstream_ips", "192.168.0.12"

redis.lpush "downstream_ips", "192.168.0.13"

Then:

next_ip = redis.rpoplpush "downstream_ips", "downstream_ips"

BLPOP

假設現在有 job 、 command 和 request 三個列表，其中 job 不存在， command 和 request 都持有非空列表。考慮以下命令：

BLPOP job command request 30 #阻塞30秒，0的話就是無限期阻塞,job列表為空,被跳過,緊接著command 列表的第一個元素被彈出。

1) “command” # 彈出元素所屬的列表

2) “update system…” # 彈出元素所屬的值

為什麼要阻塞版本的pop呢，主要是為了避免輪詢。舉個簡單的例子如果我們用list來實現一個工作佇列。執行任務的thread可以呼叫阻塞版本的pop去獲取任務這樣就可以避免輪詢去檢查是否有任務存在。當任務來時候工作執行緒可以立即返回，也可以避免輪詢帶來的延遲。

Set

4、Set

常用命令：

sadd,srem,spop,sdiff ,smembers,sunion 等。

應用場景：

Redis set對外提供的功能與list類似是一個列表的功能，特殊之處在於set是可以自動排重的，當你需要儲存一個列表資料，又不希望出現重複資料時，set是一個很好的選擇，並且set提供了判斷某個成員是否在一個set集合內的重要介面，這個也是list所不能提供的。

比如在微博應用中，每個人的好友存在一個集合（set）中，這樣求兩個人的共同好友的操作，可能就只需要用求交集命令即可。

Redis還為集合提供了求交集、並集、差集等操作，可以非常方便的實

實現方式：

set 的內部實現是一個 value永遠為null的HashMap，實際就是通過計算hash的方式來快速排重的，這也是set能提供判斷一個成員是否在集合內的原因。

Sort Set

5、Sorted set

常用命令：

zadd,zrange,zrem,zcard等

使用場景：

以某個條件為權重，比如按頂的次數排序.

ZREVRANGE命令可以用來按照得分來獲取前100名的使用者，ZRANK可以用來獲取使用者排名，非常直接而且操作容易。

Redis sorted set的使用場景與set類似，區別是set不是自動有序的，而sorted set可以通過使用者額外提供一個優先順序(score)的引數來為成員排序，並且是插入有序的，即自動排序。

比如:twitter 的public timeline可以以發表時間作為score來儲存，這樣獲取時就是自動按時間排好序的。

比如:全班同學成績的SortedSets，value可以是同學的學號，而score就可以是其考試得分，這樣資料插入集合的，就已經進行了天然的排序。

另外還可以用Sorted Sets來做帶權重的佇列，比如普通訊息的score為1，重要訊息的score為2，然後工作執行緒可以選擇按score的倒序來獲取工作任務。讓重要的任務優先執行。

需要精準設定過期時間的應用

比如你可以把上面說到的sorted set的score值設定成過期時間的時間戳，那麼就可以簡單地通過過期時間排序，定時清除過期資料了，不僅是清除Redis中的過期資料，你完全可以把Redis裡這個過期時間當成是對資料庫中資料的索引，用Redis來找出哪些資料需要過期刪除，然後再精準地從資料庫中刪除相應的記錄。

實現方式：

Redis sorted set的內部使用HashMap和跳躍表(SkipList)來保證資料的儲存和有序，HashMap裡放的是成員到score的對映，而跳躍表裡存放的是所有的成員，排序依據是HashMap裡存的score,使用跳躍表的結構可以獲得比較高的查詢效率，並且在實現上比較簡單。

Redis 還有兩個特性，介紹如下

訊息訂閱

Pub/Sub 從字面上理解就是釋出（Publish）與訂閱（Subscribe），在Redis中，你可以設定對某一個key值進行訊息釋出及訊息訂閱，

當一個key值上進行了訊息釋出後，所有訂閱它的客戶端都會收到相應的訊息。這一功能最明顯的用法就是用作實時訊息系統，比如普通的即時聊天，群聊等功能。

客戶端1：subscribe rain

客戶端2：PUBLISH rain “my love!!!”

(integer) 2 代表有幾個客戶端訂閱了這個訊息

transaction

誰說NoSQL都不支援事務，雖然Redis的Transactions提供的並不是嚴格的ACID的事務（比如一串用EXEC提交執行的命令，在執行中伺服器宕機，那麼會有一部分命令執行了，剩下的沒執行），但是這個Transactions還是提供了基本的命令打包執行的功能（在伺服器不出問題的情況下，可以保證一連串的命令是順序在一起執行的，中間有會有其它客戶端命令插進來執行）。

Redis還提供了一個Watch功能，你可以對一個key進行Watch，然後再執行Transactions，在這過程中，如果這個Watched的值進行了修改，那麼這個Transactions會發現並拒絕執行。

Session 1

(1)第1步

redis 127.0.0.1:6379> get age

"10"

redis 127.0.0.1:6379> watch age

OK

redis 127.0.0.1:6379> multi

OK

redis 127.0.0.1:6379>

Session 2

(2)第2步

redis 127.0.0.1:6379> set age 30

OK

redis 127.0.0.1:6379> get age

"30"

redis 127.0.0.1:6379>

Session 1

(3)第3步

redis 127.0.0.1:6379> set age 20

QUEUED

redis 127.0.0.1:6379> exec

(nil)

redis 127.0.0.1:6379> get age

"30"

redis 127.0.0.1:6379>

第一步，Session 1 還沒有來得及對age的值進行修改

　　第二步，Session 2 已經將age的值設為30

　　第三步，Session 1 希望將age的值設為20，但結果一執行返回是nil，說明執行失敗，之後我們再取一下age的值是30，這是由於Session 1中對age加了樂觀鎖導致的。