Redis 数据类型

发表于 2021-06-16 分类于中间件

Redis 可以理解为一个大号的 Map，其中所有的数据都采用 key:value 的形式维护，在 Redis 中，一个 key 总是对应一个 value。其中 key 永远是字符串，而一般提到 Redis 的数据类型，指的是其存储的 value 的数据类型。下面介绍 Redis 常见的数据类型，并简单介绍常见的相关指令。

string

string 是最基本的数据类型，其他几个数据类型底层也是通过 string 来实现的。

flowchart LR
    subgraph values
        value-one
        value-two
    end
    subgraph keys
        key:one --> value-one
        key:two --> value-two
    end

string 有以下几个特点：

string 类型用 nil 表示不存在的值，类似于编程语言中的 null。
string 类型可存储的最大长度为 512M。
Redis 中没有专门的数字类型，当一个 string 中存放的数据全部为数字、且该数字的范围在 64 位长整型范围中时，Redis 可以将其当作数字进行操作。

基本操作

添加/修改数据：set key value，当 key 已存在时会更新其对应的值，返回 OK 表示执行成功，其他很多命令执行成功时也会返回 OK，不再赘述。
获取数据：get key，当 key 不存在时返回 nil。
添加/修改一个或多个数据：mset key value [key value ...]。 [key value ...] 表示该命令的参数可以是任意数量的 key、value 对，这种写法与 Redis 官方文档相同，本文也多次使用这种方式。
获取一个或多个数据：mget key [key ...]，返回的顺序与参数指定的顺序相同，如果参数中传入了不存在的 key，返回结果中对应位置也会有一个 nil。
删除一个或多个：del key [key ...]，与 MySQL 类似，返回结果是一个 Integer，表示改动的记录数量，其他很多命令执行成功也会返回 OK，不再赘述。
获取字符串长度：strlen key。
追加信息到原数据后：append key value，追加完成后返回新的字符串长度。

拓展操作

数字的自增自减

自增一 incr key，如果 key 对应的值不是纯数字字符串、或自增后会超过 64 位长整型范围，该指令会报错。
自增指定的整数 incrby key increment，increment 自增系数如果是负数也可以实现自减的操作。
自增指定的浮点数 incrbyfloat key increment
自减一 decr key
自减指定的整数 decrby key decrement
没有自减指定的浮点数命令

hash

哈希表 hash 用于分组存储数据，可类比编程语言中的哈希数据结构，一个 key 对应一整个哈希表，哈希表中可以有多个字段 field 和字段的对应值 value，字段名和字段值都是字符串，受 string 类型特点的约束。

flowchart LR
    subgraph values
        subgraph hash
            field-one --> value-one
            field-two --> value-two
        end
    end
    subgraph keys
        subgraph key
        end
    end
    key --> hash

哈希结构有以下几个特点：

在一个哈希表中，字段不可重复，字段值可以重复。
仍保有哈希表的普遍特点，例如查询效率高等。
每个哈希表可以存储 2³² - 1 个键值对。

基本操作

添加/修改哈希表中字段和对应的值：hset key field value [field value ...]。此外还有功能类似的 hmset 命令，在 Redis 官方文档中被标记为已废弃。
获取哈希表中某个字段的值：hget key field
获取哈希表中所有字段的值：hgetall key
获取哈希表中某些字段的值：hmget key field [feild ...]
获取哈希表中字段的数量：hlen key
检查哈希表中是否存在指定的字段：hexists key field
删除哈希表中某些数据：hdel key field [field ...]

扩展操作

独有操作

获取一个哈希表中所有字段名：hkeys key
获取一个哈希表中所有字段值：hvals key

数字的自增自减

将一个哈希表中某个字段的值自增指定的整数：hincrby key field increment，与前面出现的自增指令相同，increment 为负值时可以实现自减的功能。
将一个哈希表中某个字段的值自增指定的浮点数：hincrbyfloat key field increment

list

列表 list 用于区分数据进出的顺序，类似与编程语言中的双端队列，一个 key 对应一个列表，列表中存放的是元素 element，每个元素都是由 string 构成的，受 string 类型特点的约束。通过专门的、仅使用一部分命令可分别实现栈或队列。

flowchart LR
    subgraph values
        subgraph element
            elementone[[elementone]]
            elementtwo[[elementtwo]]
            elementthree[[elementthree]]
            elementone<-->elementtwo<-->elementthree
        end
    end
    subgraph keys
        subgraph key
        end
    end
    key-->element

列表中最多可以存储 2³² - 1 个元素。
列表的相关命令较多，因为 Redis 为很多操作都提供了从左侧和右侧获取两种方式，分别以 l 和 r 开头。
列表的元素可通过索引获取，索引编号从 0 开始，-1 表示倒数第一个元素。后续命令中，index、start 和 stop 指索引的范围。

基本操作

添加元素到列表中：左侧添加lpush key element [element ...] 和右侧添加 rpush ley element [element ...]，由于列表结构的特殊性，这两条命令不能通过覆盖原始值的方式实现修改的功能。
获取列表中指定位置的元素：lindex key index，这条命令没有对应的 rindex 命令，可以理解为此处的 l 是 list 的缩写，而不是 left，下面两条同理。
获取列表的长度：llen key
获取列表指定范围内的元素：lrange key start stop
获取并移除列表中的元素：lpop key 和 rpop key

拓展操作

从列表左侧开始，删除指定的元素，删除一定数量后停止：lrem key count element 。假如列表 mylist 中有几个元素如下：_a b c a b c a b c_，执行命令 lrem mylist 2 b 后，队列中剩下的元素是 _a c a c a b c_。

set

集合 set 与哈希结构类似，一个 key 对应一个集合，集合中存放的是成员 member，成员都是由 string 组成的，受 string 类型特点的约束。其底层实现方式就是在哈希的字段名上存放数据、而所有的字段值都是 nil。

flowchart LR
    subgraph values
        subgraph set
            member-one
            member-two
        end
    end
    subgraph keys
        subgraph key
        end
    end
    member-one --> nil
    member-two --> nil
    key --> set

集合结构有以下几个特点：

仍保有 set 集合的普遍特点，例如不能存放重复值，高效的查询等。
每个集合可以存储 2³² - 1 个值对。

基本操作

添加成员：sdd key member [member ...] ，当指定成员存在时，既不必更新也不会报错。
获取全部成员：smembers key
删除数据：srem key member [member ...]

拓展操作

获取集合成员总数：scard key
判断集合中是否包含指定成员：sismember key member，返回 1 表示存在、返回 0 表示不存在。

随机获取

随机获取集合中指定数量的成员：srandmember key [count]
随机获取集合中指定数量的成员并移出集合：spop key [count]

集合运算

求交集并返回结果：sinter key [key ...]
求并集并返回结果：sunion key [key ...]
求差集并返回结果：sdiff key [key ...]
求交集并保存结果到目标集合：sinterstore destination key [key ...]，destination 是目标集合的 key。
求并集并保存结果到目标集合：sunionstore destination key [key ...]
求差集并保存结果到目标集合：sdiffstore destination key [key ...]
将原集合中某个数据转移到目标集合中：smove source destination member

sorted_set

有序集合 sorted_set （也缩写为 zset）是在 set 的基础上，又增加了用于排序的分数 score。

flowchart LR
    subgraph values
        subgraph set
            score-one
            score-two
            member-one
            member-two
        end
    end
    subgraph keys
        subgraph key
        end
    end
    score-one --- member-one --> nil
    score-two --- member-two --> nil
    key --> set

基础操作

添加/修改成员和对应的分数：zadd key score member [score member ...]，当 member 已存在时，这条指令可以用于更新分数。
获取集合的成员总数：zcard key
获取集合中指定成员对应的分数：score key member
删除集合中指定的成员：zrem key member [member ...]

根据索引操作

获取指定索引范围内的成员，按分数升序排列：zrange key start stop [WITHSORES]，如果入参有 withscores 返回结果也会带上成员对应的分数。
获取指定索引范围内的成员，按分数降序排列：zrevrange key start stop [WITHSORES]
按索引删除数据：zremrangebyrank key start stop

根据分数操作

获取指定分数范围内的成员，按分数升序排列：zrangebyscore key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]。操作分数时，默认是闭区间，可加上符号 ( 表示开区间。[LIMIT offset count] 是偏移量和计数的限制。
获取指定分数范围内的成员，按分数降序排列：zrevrangebyscore key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]
按分数删除数据：zremrangebyscore key min max
计算某个分数范围内成员总数：zcount key min max
返回集合中指定成员按分数升序排列后的排名：zrank key member
返回集合中指定成员按分数降序排列后的排名：zrevrank key member