redis 使用手册 redis操作手册

前言

前面的章节中，我们介绍了Redis提供的一系列数据结构及其相关的命令。Redis作为一款优秀的内存数据库，因此也提供了一系列关于数据库管理方面的操作命令，因此本章主要内容就是关于Redis数据库管理方面的操作介绍。

主要内容

Redis为数据库提供了丰富的操作命令，通过这些命令，用户可以：

• 指定自己想要使用的数据库。
• 一次性获取数据库包含的所有键，迭代地获取数据库包含的所有键，或者随机地获取数据库中的某个键。
• 根据给定的键的值进行排序。
• 检查给定的一个或多个键，看他们是否存在于数据库中。
• 查看给定的键的类型。
• 对给定键进行重命名。
• 移除指定的键，或者将它从一个数据库移动到另一个数据库。
• 清空数据库包含的所有键。
• 交换给定的两个数据库。

命令速查表

下标列出了Redis数据库操作命令速查表：

命令	用法及参数	说明
SELECT	SELECT index	用于切换数据库
KEYS	KEYS pattern	获取所有与给定模式匹配的键
SCAN	SCAN cursor [MATCH pattern] [COUNT number]	以渐进方式获取数据库键， MATCH可选项用于匹配全局匹配符 COUNT选项可以指定迭代返回键的期望数量
HSCAN	HSCAN hash cursor [MATCH pattern] [COUNT number]	可以以渐进的方式迭代给定的散列包含的键值对，与SCAN命令用法类似
SSCAN	SSCAN set cursor [MATCH pattern] [COUNT number]	可以以渐进的方式迭代集合的元素，与SCAN命令类似
ZSCAN	ZSCAN sorted_set cursor [MATCH pattern] [COUNT number]	可以以渐进的方式迭代有序集合的成员和分值，与SCAN命令类似
RANDOMKEY	RANDOMKEY	随机返回一个键
SORT	SORT key [BY pattern] [LIMIT offset count] [GET pattern [GET pattern ...]] [ASC|DESC] [ALPHA] [STORE destination]	对键的值进行排序
EXISTS	EXISTS key [key ... ]	检测一个或多个键是否存在于当前使用的数据库中
DBSIZE	DBSIZE	获取当前使用的数据库中有多少个键值对
RENAME	RENAME origin new	修改键的名称
RENAMENX	RENAMENX origin new	只在新键名未被占用时修改名称
MOVE	MOVE key db	将一个键从当前数据库移动到目标数据库
DEL	DEL key [key ... ]	从当前正在使用的数据库中移除一个或多个指定的键，以及它们的值
UNLINK	UNLINK key [key ... ]	异步方式移除键
FLUSHDB	FLUSHDB [async]	清空当前正在使用的数据库
FLUSHALL	FLUSHALL [async]	清空所有数据库
SWAPDB	SWAPDB x y	交换数据库

命令详解

SELECT：切换至指定的数据库

一个Redis服务器可以包含多个数据库。在默认情况下，Redis服务器在启动的时候将会创建16个数据库：这些数据库使用号码进行标识，其中第一个数据库为 0号数据库，第二个为 1号数据库，依次类推。

SELECT index

Redis虽然不允许在同一个数据库中使用两个名称相同的键，但是不同数据库拥有不同的命名空间，所以不存在这个约束。

复杂度：$O(1)$
版本要求：Redis 1.0.0版本开始可用。

KEYS：获取所有匹配的键

KEYS命令接受一个全局匹配符作为参数，然后返回数据库中所有与这个匹配符相匹配的键：

KEYS pattern

Redis支持的全局匹配符如下表所示：

复杂度：$O(N)$

版本要求：Redis 1.0.0版本开始可用。

SCAN：以渐进方式迭代数据库键

因为KYES命令需要检查数据库包含的所有键，并一次性的将符合条件的所有键返回给客户端，所以当数据库包含的键数量比较大的时候，使用KEYS命令可能会导致服务器被阻塞。

SCAN命令是一个迭代器，它每次被调用的时候都会从数据库中获取一部分键，用户可以通过重复调用SCAN命令来迭代数据库包含的所有键：

SCAN cursor

SCAN命令的执行结果由两个元素组成：

• 第一个元素是进行下一次迭代所需要的游标，如果这个游标为0，说明已经完成了一次完整的迭代。
• 第二个元素是一个列表，这个列表包含了本次迭代取得的数据库键；如果SCAN命令在某次迭代中没有获取到任何键，那么这个元素将是一个空列表。

关于SCAN命令返回的键列表，有两点需要注意：

• SCAN命令可能会返回重复的键，用户如果不想再结果中包含重复的键，那么就需要自己在客户端进行检测和过滤；
• SCAN命令返回的键数量是不确定的，有时甚至会不返回任何键，但只要命令返回的游标不为0，迭代就没有结束。

SCAN命令的迭代保证

针对数据库的一次完整迭代以用户给定游标0调用SCAN命令开始，直到SCAN命令返回游标0结束。SCAN命令为完整迭代提供以下保证：

• 从迭代开始到结束的整个过程中，一直存在于数据库中的键总会被返回。
• 如果一个键在迭代的过程中被添加到数据库中，那么这个键是否会被返回是不确定。
• 如果一个键在迭代的过程中被移除了，那么SCAN命令在它被移除之后将不再返回这个键，但是这个键在被移除之前还是会有可能被SCAN命令返回。
• 无论数据库如何变化，迭代总是有始有终的，不会出现循环迭代或者其他无法终止迭代的情况。

游标的使用 在很多数据库中，使用游标都需要显示的申请，并且在迭代完成之后释放游标，否则就会造成内存泄漏。与此相反，SCAN命令的游标不需要申请，也不需要释放，它们不占用任何资源，每个客户端都可以使用自己的游标独立地对数据库进行迭代。 此外，用户可以随时在迭代的过程中停止迭代，或者随时开始一次新的迭代，这不会浪费任何资源，也不会引发任何问题。

迭代与给定匹配符相匹配的键

在默认情况下，SCAN命令会向客户端返回数据库包含的所有键，就像 KEYS那样。但是通过使用可选项 MATCH，同样可以让SCAN命令只返回与给定全局匹配符相匹配的键：

SCAN cursor [MATCH pattern]

指定返回键的期望数量

一般情况下，SCAN命令返回的键的数量是不确定的，但是我们可以使用可选项 COUNT 来指定一个期望值，以此来说明我们希望得到多少个键：

SCAN cursor [COUNT number]

特别注意：COUNT选项只是提供了一个期望值，告诉SCAN命令我们期望返回多少个键，但是每次迭代返回的数量仍然是不确定的。不过在通常情况下，设置一个较大的COUNT值将有助于获得更多的键，这一点是可以肯定的。

数据结构迭代命令

与获取数据库键的 KYES命令一样，Redis的各个数据结构也存在一些可能导致服务器阻塞的命令：

• 散列的 HKEYS 命令、HVALS命令和HGETALL命令在处理键较多的情况下，可能会导致服务器阻塞。
• 集合的 SMEMBERS命令在处理包含较多元素时，可能会导致服务器阻塞。
• 有序集合的一些范围型命令，比如 ZRANGE命令，也有可能导致服务器阻塞。

为了解决以上问题，Redis为散列、集合和有序集合也提供了一系列与SCAN命令类似的游标迭代命令，分别是：HSCAN命令、SSCAN命令、ZSCAN命令。

散列迭代命令

HSCAN命令可以以渐近的方式迭代给定散列包含的键值对：

HSCAN hash cursor [MATCH pattern] [COUNT number]

除了需要指定被迭代的散列之外，HSCAN命令的其他参数与SCAN命令的一样，作用也一样。当散列包含较多的键值对时，应该尽量使用 HSCAN命令代替 HKEYS、HVALS 和 HGETALL，以免造成服务器阻塞。

集合迭代命令

SSCAN 命令可以以渐进的方式迭代集合包含的元素：

SSCAN set cursor [MATCH pattern] [COUNT number]

SSCAN命令的参数与SCAN命令的一样，作用也一样。当集合包含较多的元素时，我们应该尽量使用SSCAN命令代替SMEMBERS命令，以免造成服务器阻塞。

有序集合迭代命令

ZSCAN命令可以以渐进的方式迭代给定的有序集合中的成员和分值：

ZSCAN sorted_set cursor [MATCH pattern] [COUNT number]

当有序集合中包含较多的成员时，应该尽量用 ZSCAN命令代替 ZRANGE命令以及其他可能会返回大量成员的范围型命令，以免造成服务器阻塞。

RANDOMKEY：随机返回一个键

RANDOMKEY命令可以从数据库中随机返回一个键：

RANDOMKEY

该命令不会移除被返回的键，它们会继续留在数据库中。

复杂度：$O(1)$
版本要求：Redis 1.0.0版本开始可用。

SORT：对键的值进行排序

用户可以通过执行SORT命令对列表元素、集合元素或者有序集合成员进行排序。为了让用户能够以不同的方式进行排序，Redis为SORT命令提供了非常多的可选项，如果我们以不给定任何可选项的方式执行SORT命令，那么命令将会对指定键的值按数字值进行排序：

SORT key

在默认情况下，SORT命令将按照从小到大的顺序返回排序后的各个值。

指定排序方式

默认情况下，SORT命令会按照升序的方式进行排序。通过使用可选项 ASC 或者 DESC，可以来指定排序的方式：

SORT key [ASC | DESC]

ASC表示升序也是默认的方式，DESC表示降序。

对字符串值进行排序

SORT命令默认情况下进行的都是数字值的排序，如果我们尝试直接去对字符串进行排序，将会引发错误：

127.0.0.1:6379> SORT fruits
(error) ERR One or more scores can't be converted into double

如果要对字符串进行排序，那么需要使用可选项 ALPHA 来实现：

SORT key [ALPHA]

只获取部分排序结果

默认情况下，SORT命令将返回排序后的全部元素，如果只想获取部分排序结果，那么可以使用可选项 LIMIT：

SORT key fruits [LIMIT offset count]

其中 offset参数用于指定返回结果之前需要跳过的元素数量，而count参数则用于指定需要获取的元素数量。

获取外部键的值作为结果

在默认情况下，SORT命令将返回被排序后的元素作为结果，但如果用户想要获取其他值作为排序结果，可以使用可选项 GET 来实现：

SORT key [[GET pattern] [GET pattern] ... ]

一个SORT命令可以使用任意多个GET pattern选项，其中pattern参数的值可以是：

• 包含 * 符号的字符串；
• 包含 * 符号和 **->**符号的字符串；
• 一个单独的 # 符号。

获取字符串键的值

当pattern参数的值是一个包含 * 符号的字符串时，SORT命令将把被排序的元素与 * 符号进行替换，构建出一个键名，然后使用 GET命令去获取该键的值：

字符串键	值
“apple-price”	8.5
“banana-price”	4.5
cherry-price"	7

上述表格是用来表示水果价格的字符串类型键值对，下面用SORT命令对水果集合进行排序，然后根据排序后的结果获取对应水果的价格：

127.0.0.1:6379> SORT fruits ALPHA GET *-price
1) "8.5"
2) "4.5"
3) "7"

这个SORT命令的执行过程可分为以下三个步骤：

1）对fruits集合的各个元素进行排序，得出一个由 “apple”、“banana”、"cherry"组成的有序元素列表。
2）将排序后的各个元素与 *-price模式进行匹配和替换，得出键名：“apple-price”、“banana-price”、“cherry-price”
3）使用GET命令获取上述步骤得到的键名对应的值，并依次返回这些值。

获取散列中的键值

当pattern参数的值是一个包含 * 符号 和 -> 符号的字符串时，SORT命令将使用 -> 左边的字符串为散列名，-> 右边的字符串为字段名，调用 HGET命令，从散列中获取指定字段的值，此外，用户传入的散列名还需要包含 * 符号，这个 * 符号将被替换成被排序的元素。

散列名	散列中的inventory字段的值
“apple-info”	“1000”
“banana-info”	“300”
“cherry-info”	“50”

127.0.0.1:6379> SORT fruits ALPHA GET *-info->inventory
1) "1000"
2) "300"
3) "50"

获取被排序元素本身

当pattern参数的值是一个 # 符号时，SORT命令将返回被排序的元素本身。因为SORT key命令和**SORT key GET #**命令返回的结果完全相同，所以单独使用没有实际作用。

使用外部键的值作为排序权重

在默认情况下，SORT命令将使用被排序元素本身作为排序权重，但在有需要的情况下，可以使用可选项 BY 指定其他键的值作为排序的权重：

SORT key [BY pattern]

pattern的值与 可选项 GET的一样。

保存排序结果

在默认情况下，SORT命令会将排序结果直接返回给客户端，但是如果有需要，也可以将排序结果保存到指定的键中：

SORT key [STORE destination]

如果用户给定的destination键已经存在，那么SORT命令会先移除该键，然后再存储排序的结果。

平均复杂度：$O(N*log(N)+M)$，其中$N$为被排序元素的数量，而$M$为命令返回的元素的数量。
版本要求：Redis 1.0.0版本开始可用。

EXISTS：检查给定的键是否存在

用户可以通过EXISTS命令检查给定的一个或多个键是否存在于当前使用的数据库中：

EXISTS key [key ... ]

EXISTS命令将返回存在的给定键数量作为返回值。通过将多个键传递给EXISTS，可以判断出给定的键中，有多少个存在。

EXISTS命令从Redis 3.0.3版本开始接受多个键作为输入，在此前的版本中，只能接受一个键作为输入。

DBSIZE：获取数据库包含的键值对数量

使用DBSIZE命令可以获取当前使用的数据库中有多少个键值对：

DBSIZE

TYPE：查看键的类型

TYPE命令允许我们查看给定键的类型：

TYPE key

下标列出了TYPE命令在面对不同类型的键时返回的各项结果：

键类型	TYPE命令返回值
字符串键	string
散列键	hash
列表键	list
集合键	set
有序集合键	zset
HyperLogLog	string
位图	string
地理位置	zset
流	stream

• 因为HyperLogLog和位图这两种键在底层都是通过字符串键来实现的，所以TYPE命令对于这两种键将返回string作为结果。
• 与HyperLogLog和位图的情况类似，因为地理位置键使用了有序集合键作为底层实现，所以返回 zset作为结果。

复杂度：$O(1)$
版本要求：从Redis 1.0.0版本开始可用。

RENAME、RENAMENX：修改键名

Redis提供了RENAME命令来修改键的名称：

RENAME origin new

如果用户指定的新建名已经被占用，那么RENAME命令会先移除占用了新键名的那个键，然后再执行改名操作。

除了RENAME之外，还提供了RENAMENX命令，该命令也可以修改键名，但是它只会在新键名未被占用的情况下进行改名操作：

RENAMENX origin new

RENAMENX命令在改名成功时返回1，失败时返回0

MOVE：将给定的键移动到另一个数据库

用户可以使用MOVE命令，将一个键从当前数据库移动到目标数据库：

MOVE key db

当移动成功时返回1，失败返回0 ，当目标数据库存在于给定键名相同的键时，MOVE命令将放弃移动操作。

DEL：删除指定的键

使用DEL命令可以从当前正在使用的数据库中移除指定的一个或多个键，以及这些键关联的值：

DEL key [key ... ]

UNLINK：以异步方式移除指定的键

DEL命令实际上隐含着一个性能问题：因为DEL命令会以同步的方式执行移除操作，所以如果待移除的键非常庞大或者数量较多，那么服务器在执行移除操作的过程中可能会被阻塞。

为了解决这个问题，Redis从4.0版本开始新增了一个UNLINK命令：

UNLINK key [key ... ]

UNLINK命令与DEL命令一样，都可以移除指定的键，但是它是异步的方式去移除键：当用户调用UNLINK命令时，它只会在数据库中移除对该键的引用（Reference），而对键的实际移除操作则会交给后台线程执行，因此不会造成服务器阻塞。

FLUSHDB：清空当前数据库

使用FLUSHDB命令可以清空当前正在使用的数据库：

FLUSHDB [async]

其中可选项 async 用于指定FLUSHDB是否开启异步方式执行，默认情况下，FLUSHDB命令是以同步的方式执行的，这与 DEL命令一样。

FLUSHALL：清空所有数据库

使用FLUSHALL命令可以清空所有数据库：

FLUSHALL [async]

其中可选项 async 用于指定FLUSHALL是否开启异步方式执行，默认情况下，FLUSHALL命令是以同步的方式执行的，这与 DEL命令一样。

SWAPDB：交换数据库

SWAPDB命令接受两个数据库号码作为输入，然后对指定的两个数据库进行互换，最后返回OK：

SWAPDB x y

在SWAPDB命令执行成功后，原本存储在数据库 x 中的键值对将出现在 y 中，而原本在y中的键值对则出现在 x中。