一、常用的全局命令
1、查看所有的键: KEYS *
KEYS pattern:查找所有符合给定模式 pattern 的 key 。
KEYS 的速度非常快,但在一个大的数据库中使用它仍然可能造成性能问题,如果你需要从一个数据集中查找特定的 key ,你最好还是用 Redis 的集合结构(set)来代替。
时间复杂度:O(N), N 为数据库中 key 的数量。
2、键总数:dbsize(返回当前数据库中键的总数)
3、检查建是否存在 exists key
4、删除键:del key[...]:del是一个通用命令,无论什么数据结构类型,del命令都可以将他删除。
同时del命令支持删除多个键del a b c(同事删除a b c 三个键)
5、键过期:expire key seconds
ttl命令会返回键的剩余过期时间,它有三种返回值:大于0的整数(键剩余的过期时间),-1(键没设置过期时间),-2:键不存在
6、键的数据结构类型:type key
二、数据结构和内部编码
redis对外的数据结构有五种:string(字符串)、hash(哈希)、list(列表)、set(集合)、zset(有序集合)
这些只是redis对外的数据结构,实际上每种数据结构都有自己的底层的内部编码实现,而且是多种实现。例如LIST包含了linklist和ziplist两种内部编码。用object encoding key 能查询内部编码
1)、字符串
字符串类型是redis最基础的数据结构。字符串的值不能超过512M.
字符串常用命令
1、设置值: set key value
set rdb 123 :设置一个键rdb,值为123
set rdb 123 ex 10:设置一个键rdb,值为123,过期时间为10秒
set rdb 123 px 10:设置一个键rdb,值为123,过期时间为10毫秒
setex rdb 10 123: 设置一个键rdb,值为123,过期时间为10秒
set rdb 1 xx:将键rdb的值更新为1
set rdb 123 nx:设置一个键rdb,值为123
setnx rdb 123:设置一个键rdb,值为123
说明:setex和setnx两个命令作用和ex和nx选项是一样的。
setnx和set的区别:由于redis的单线程命令处理机制,如果有多个客户端同时执行setnx key value,根据setnx的特性只有一个客户端能设置成功,setnx可以作为分布式锁的一种
实现方案,Redis官方给出了使用setnx实现分布式锁的方法:http://redis.io/topics/distlock。
2、获取值:get key
如果获取的键不存在,则返回nil(空)
3、批量设置值
mset key value [key value]
mset a 1 b 2 c 3 d 4:设置了4个键值对
4、批量获取值
mget key [key ...]
mget a b c d
批量操作命令可以有效提高开发效率
5、计数
incr命令用于对值做自增操作,返回结果分为三种情况
1、值不是整数,返回错误
2、值是整数,返回自增后的结果
3、键不存在,按照值为0自增,返回结果为1
不常用的命令:
1、追加值 append key value(append可以向字符串尾部追加值)
2、字符串长度 strlen key(每个中文占3个字节)
3、设置并返回原值(getset和set一样会设置值,但是不同的是,它同时会返回键原来的值)
4、设置指定位置的字符 setrange key offeset value
set redis pest
setrange redis 0 b :将pest变成best
5、获取部分字符串 getrange key start end
set redis best
getrange redis 0 1:返回be
内部编码:字符串类型的内部编码有3种
.int:8个字节的长整型。
·embstr:小于等于39个字节的字符串。
·raw:大于39个字节的字符串。
(Redis会根据当前值的类型和长度决定使用哪种内部编码实现。)
redis字符串的典型使用场景:
1、缓存功能
与MySQL等关系型数据库不同的是,Redis没有命令空间,而且也没有对键名有强制要求(除了不能使用一些特殊字符)。但设计合理的键名,有利于防止键冲突和项目的可维护性,
比较推荐的方式是使用“业务名:对象名:id:[属性]”作为键名(也可以不是分号)。
2、计数功能
许多应用都会使用Redis作为计数的基础工具,它可以实现快速计数、查询缓存的功能,同时数据可以异步落地到其他数据源。
3、共享Session
可以使用Redis将用户的Session进行集中管理,在这种模式下只要保证Redis是高可用和扩展性的,每次用户更新或者查询登录信息都直接从Redis中集中获取。
4、限速
很多应用出于安全的考虑,会在每次进行登录时,让用户输入手机验证码,从而确定是否是用户本人。但是为了短信接口不被频繁访问,会限制用户每分钟获取验证码的频率,例如一分钟不能超过5次。
2、哈希
几乎所有的编程语言都提供了哈希(hash)类型,它们的叫法可能是哈希、字典、关联数组。在Redis中,哈希类型是指键值本身又是一个键值对结构,形如value={{field1,value1},...{fieldN,valueN}}
注意(哈希类型中的映射关系叫作field-value,注意这里的value是指field对应的值,不是键对应的值,请注意value在不同上下文的作用)
常用命令:
1、设置值 hset key field value
hset user:1 name tom:设置键为user:1 ,filed为name,value为tom。
2、获取值 hget key field
hget user:1 name :返回tom
3、删除field hdel key field [field ...]
hdel user:1 name
4、计算field个数
hlen key
5、批量设置或获取field-value
hmget key field [field ...]
hmset key field value [field value ...]
6、判断field是否存在 hexists key field
7、获取所有field: hkeys key
8、获取所有value:hvals key
9、获取所有的field-value:hgetall key
(注意:在使用hgetall时,如果哈希元素个数比较多,会存在阻塞Redis的可能。如果开发人员只需要获取部分field,可以使用hmget,如果一定要获取全部field-value,可以使用hscan命令,该命令会渐进式遍历哈希类型)
10、hincrby hincrbyfloat
11、计算value的字符串长度 hstrlen key field
内部编码(哈希类型的内部编码有两种)
·ziplist(压缩列表):当哈希类型元素个数小于hash-max-ziplist-entries配置(默认512个)、同时所有值都小于hash-max-ziplist-value配置(默认64字节)时,Redis会使用ziplist作为哈希的内部实现,ziplist使用更加紧凑的结构实现多个元素的连续存储,所以在节省内存方面比hashtable更加优秀
·hashtable(哈希表):当哈希类型无法满足ziplist的条件时,Redis会使用hashtable作为哈希的内部实现,因为此时ziplist的读写效率会下降,而hashtable的读写时间复杂度为O(1)。
使用场景:1、存储关系数据库数据
相比于使用字符串序列化缓存用户信息,哈希类型变得更加直观,并且在更新操作上会更加便捷。可以将每个用户的id定义为键后缀,多对field-value对应每个用户的属性
(但是需要注意的是哈希类型和关系型数据库有两点不同之处:·哈希类型是稀疏的,而关系型数据库是完全结构化的,例如哈希类型
每个键可以有不同的field,而关系型数据库一旦添加新的列,所有行都要为其设置值(即使为NULL)
·关系型数据库可以做复杂的关系查询,而Redis去模拟关系型复杂查询开发困难,维护成本高。
)
(比较说明名:到目前为止,我们已经能够用三种方法缓存用户信息,下面给出三种方案的实现方法和优缺点分析。
1、原生字符串类型:每个属性一个键。
set user:1:name tom
set user:1:age 23
set user:1:city beijing
优点:简单直观,每个属性都支持更新操作。
缺点:占用过多的键,内存占用量较大,同时用户信息内聚性比较差,所以此种方案一般不会在生产环境使用。
2、序列化字符串类型:将用户信息序列化后用一个键保存。
set user:1 serialize(userInfo)
优点:简化编程,如果合理的使用序列化可以提高内存的使用效率。
缺点:序列化和反序列化有一定的开销,同时每次更新属性都需要把全部数据取出进行反序列化,更新后再序列化到Redis中。
3、哈希类型:每个用户属性使用一对field-value,但是只用一个键保存。
hmset user:1 name tomage 23 city beijing
优点:简单直观,如果使用合理可以减少内存空间的使用。
缺点:要控制哈希在ziplist和hashtable两种内部编码的转换,hashtable会消耗更多内存。
)
3、列表List(列表(list)类型是用来存储多个有序的字符串)
在Redis中,可以对列表两端插入(push)和弹出(pop),还可以获取指定范围的元素列表、获取指定索引下标的元素等。列表是一种比较灵活的数据结构,它可以充当栈和队列的角色,在实际开发上有很多应用场景。
1、列表的两个特点
.列表中的元素是有序的
.列表中的元素可以是重复的
2、命令
1、添加操作
·从右边插入元素 rpush key value [value ...](lrange 0 -1命令可以从左到右获取列表的所有元素)
·从左边插入元素 lpush key value [value ...]
·向某个元素前或者后插入元素 linsert key before|after pivot value (linsert命令会从列表中找到等于pivot的元素,在其前(before)或者后(after)插入一个新的元素value)
2、查找
·获取指定范围内的元素列表 lrange key start end (lrange操作会获取列表指定索引范围所有的元素)
索引下标有两个特点:1、索引下标从左到右分别是0到N-1,但是从右到左分别是-1到-N
2、lrange中的end选项包含了自身
·获取列表指定索引下标的元素 lindex key index:例如 lindex listkey -1
·获取列表长度 llen key
3、删除
·从列表左侧弹出元素 lpop key
·从列表右侧弹出 rpop key
·删除指定元素 lrem key count value
lrem命令会从列表中找到等于value的元素进行删除,根据count的不同分为三种情况:
·count>0,从左到右,删除最多count个元素。
·count<0,从右到左,删除最多count绝对值个元素。
·count=0,删除所有。
·按照索引范围修剪列表 ltrim key start end
ltrim listkey 1 3 (只保留列表listkey第2个到第4个元素)
4、修改
·修改指定索引下标的元素: lset key index newValue
5、阻塞操作
·阻塞式弹出如下:blpop key [key ...] timeout和brpop key [key ...] timeout
(blpop和brpop是lpop和rpop的阻塞版本,它们除了弹出方向不同,使用方法基本相同,所以下面以brpop命令进行说明,
brpop命令包含两个参数:·key[key...]:多个列表的键。
·timeout:阻塞时间(单位:秒)。
1)列表为空:如果timeout=3,那么客户端要等到3秒后返回,如果timeout=0,那么客户端一直阻塞等下去
如果此期间添加了数据element1,客户端立即返回
2)列表不为空:客户端会立即返回。
在使用brpop时,有两点需要注意
第一点,如果是多个键,那么brpop会从左至右遍历键,一旦有一个键能弹出元素,客户端立即返回:
第二点,如果多个客户端对同一个键执行brpop,那么最先执行brpop命令的客户端可以获取到弹出的值
)
3、内部编码
列表类型的内部编码有两种。
·ziplist(压缩列表):当列表的元素个数小于list-max-ziplist-entries配置(默认512个),同时列表中每个元素的值都小于list-max-ziplist-value配置时(默认64字节),Redis会选用ziplist来作为列表的内部实现来减少内存的使用。
·linkedlist(链表):当列表类型无法满足ziplist的条件时,Redis会使用linkedlist作为列表的内部实现。
4、使用场景
1、消息队列:
Redis的lpush+brpop命令组合即可实现阻塞队列,生产者客户端使用lrpush从列表左侧插入元素,多个消费者客户端使用brpop命令
阻塞式的“抢”列表尾部的元素,多个客户端保证了消费的负载均衡和高可用性。
2、文章列表
每个用户有属于自己的文章列表,现需要分页展示文章列表。此时可以考虑使用列表,因为列表不但是有序的,同时支持按照索引范围获取元素。
实际上列表的使用场景很多,在选择时可以参考以下口诀:
·lpush+lpop=Stack(栈)
·lpush+rpop=Queue(队列)
·lpsh+ltrim=Capped Collection(有限集合)
·lpush+brpop=Message Queue(消息队列)
参考资料:《Redis开发与运维》