【Redis入门篇】| 常见数据结构介绍、Redis常见命令（文末送书）
目录
一：常见数据结构介绍、Redis常见命令
1. Redis数据结构介绍
2. Redis通用命令
3. String类型
4. Hash类型
5. List类型
6. Set类型
7. SortedSet类型
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一：常见数据结构介绍、Redis常见命令
1. Redis数据结构介绍
Redis是一个key-value的数据库，key一般是String类型，不过value的类型多种多样：
基本类型：String、Hash、List、Set、SortedSet
特殊类型：GEO、BitMap、HyperLog
Redis为了方便我们学习，将操作不同数据类型的命令也做了分组，在官网（ https://redis.io/commands ）可以查看到不同的命令：
通过官方文档查看
通过命令行进行查看（要先进入客户端）
2. Redis通用命令
通用指令是部分数据类型的，都可以使用的指令，常见的有：
①KEYS：查看符合模板的所有key；
②DEL：删除一个指定的key；
③EXISTS：判断key是否存在；
④EXPIRE：给一个key设置有效期，有效期到期时该key会被自动删除；
⑤TTL：查看一个key的剩余有效期；
通过help [command] 可以查看一个命令的具体用法，例如：
（1） KEYS：查看符合模板的所有key
不建议在生产环境设备上使用，因为模糊查询比较慢，数据多的话可能要搜很长时间；又因为redis是单线程，在搜索的这段时间内是无法执行其它的命令，被阻塞！
keys * #查看所有的key keys a* #查看所有的以a开头的key
（2）DEL：删除一个指定的key
通过帮助文档查看
实操
①先使用mset批量插入数据（后面会讲）
mset key value key value.....
②进行删除操作：单个删除或者批量删除
（3）EXISTS：判断key是否存在
通过帮助文档查看
实操
（4）EXPIRE：给一个key设置有效期，有效期到期时该key会被自动删除
通过帮助文档查看
expire是很常用的，redis是把数据存储到内存中的，如果长时间不清理内存肯定会被撑爆；所以对于验证码登录的验证信息等，我们可以设置存活时间，过一段时间就删除。
实操
（5）TTL：查看一个KEY的剩余有效期
通过帮助文档查看
实操
-1：代表此时的key有效期是永久；
-2：代表此时的key已经被删除了，不存在了；
①对于age字段没有设置有效期，结果就是-1，表示永久有效
②对于age字段设置有效期，有效期一直在自动减少，直到结果是-2，表示已经被删除、不存在
3. String类型
String类型，也就是字符串类型，是Redis中最简单的存储类型！
其value是字符串，不过根据字符串的格式不同，又可以分为3类：
①string：普通字符串；
②int：整数类型，可以做自增、自减操作；
③float：浮点类型，可以做自增、自减操作；
总结：不管是哪种格式，底层都是字节数组形式存储，只不过是编码方式不同。
注：字符串类型的最大空间不能超过512m！
String类型的常见命令
①SET：添加或者修改已经存在的一个String类型的键值对；
②GET：根据key获取String类型的value；
③MSET：批量添加多个String类型的键值对；
④MGET：根据多个key获取多个String类型的value；
⑤INCR：让一个整型的key自增1；
⑥INCRBY：让一个整型的key自增并指定步长，例如：incrby num 2 让num值自增；
注：改成负数就可以完成自减的操作；实际上有一个专门负责自减的decr！
⑦INCRBYFLOAT：让一个浮点类型的数字自增并指定步长；
⑧SETNX：添加一个String类型的键值对，前提是这个key不存在，否则不执行；
注：注意set的区别，set添加时如果已存在会覆盖已有的值，而setnx是根本不会执行！实际上setnx是一个组合命令，setnx name jack，就等价于set name jack nx！
⑨SETEX：添加一个String类型的键值对，并且指定有效期；
注：setex就等价于先添加在设置有效期，也是一个组合命令，如：setex name 10 jack就等价于set name jack 和 expire name 10，或者合成一步：set name jack ex 10！
思考：Redis没有类似MySQL中的Table的概念，我们该如何区分不同类型的key呢？
例如：需要存储用户、商品信息到redis，有一个用户id是1，有一个商品id恰好也是1，此时id是一样的，存入redis岂不是会产生冲突？
key的结构：Redis的key允许有多个单词形成层级结构，多个单词之间用':'隔开，格式如下：
项目名:业务名:类型:id
这个格式并非固定，也可以根据自己的需求来删除或添加词条；例如我们的项目名称叫 oa，有user和product两种不同类型的数据，我们可以这样定义key：
user相关的key：oa:user:1
product相关的key：oa:product:1
如果Value是一个Java对象，例如一个User对象，则可以将对象序列化为JSON字符串后存储：
| KEY | VALUE |
| heima:user:1 | {"id":1, "name": "Jack", "age": 21} |
| heima:product:1 | {"id":1, "name": "小米11", "price": 4999} |
使用“冒号:”隔开，很自然的会形成层级结构！例如：存入以下数据
set hema:user:1 '{"id":1, "name":"Jack", "age": 21}'
set hema:user:2 '{"id":2, "name":"Rose", "age": 18}'
set hema:product:1 '{"id":1, "name":"小米11", "price": 4999}'
set hema:product:2 '{"id":2, "name":"荣耀6", "price": 2999}'
此时通过命令行客户端界面，没有什么特殊之处，就是key长一些
但是我们打开图像界面客户端，就会发现是层级结构
4. Hash类型
Hash类型，也叫散列，其value是一个无序字典，类似于Java中的HashMap结构！
（1）String结构是将对象序列化为JSON字符串后存储，当需要修改对象某个字段时很不方便：
| KEY | VALUE |
| heima:user:1 | {name:"Jack", age:21} |
| heima:user:2 | {name:"Rose", age:18} |
（2）Hash结构可以将对象中的每个字段独立存储，可以针对单个字段做CRUD：
| KEY | VALUE | |
| field | value | |
| heima:user:1 | name | Jack |
| age | 21 | |
| heima:user:2 | name | Rose |
| age | 18 |
Hash类型的常见命令
①HSET key field value：添加或者修改hash类型key的field的值；
②HGET key field：获取一个hash类型key的field的值；
③HMSET：批量添加多个hash类型key的field的值；
④HMGET：批量获取多个hash类型key的field的值；
⑤HGETALL：获取一个hash类型的key中的所有的field和value；
⑥HKEYS：获取一个hash类型的key中的所有的field；
⑦HVALS：获取一个hash类型的key中的所有的value；
⑧HINCRBY:让一个hash类型key的字段值自增并指定步长；
⑨HSETNX：添加一个hash类型的key的field值，前提是这个field不存在，否则不执行；
①HSET key field value：添加或者修改hash类型key的field的值
hset heima:user:3 name lucy hset heima:user:3 age 18
注意是相同的key
注：相当于存储key和value，而value又是一个field和value，想要修改直接进行覆盖即可！
存储结构：
②HGET key field：获取一个hash类型key的field的值
hget heima:user:3 name hget heima:user:3 age
正常取值
③HMSET：批量添加多个hash类型key的field的值
注：实际上hset现在也可以批量添加，hmset和hset现在功能相同！
hmset heima:user:4 name zhangsan age 15 sex 男
进行批量添加
存储结构：
④HMGET：批量获取多个hash类型key的field的值
hmget heima:user:4 name age sex
批量获取
⑤HGETALL：获取一个hash类型的key中的所有的field和value
hgetall heima:user:4
根据key获取value中的field+value
⑥HKEYS：获取一个hash类型的key中的所有的field
hkeys heima:user:4
根据key获取value中的field
⑦HVALS：获取一个hash类型的key中的所有的value
hvals heima:user:4
根据key获取value中的value
⑧HINCRBY：让一个hash类型key的字段值自增并指定步长
hincrby heima:user:4 age 2 #自增 hincrby heima:user:4 age -2 #自减
根据key，设置value的field字段的增长步长
⑨HSETNX：添加一个hash类型的key的field值，前提是这个field不存在，否则不执行
hsetnx heima:user:4 height 1.78
复合命令，添加一个新的key的field值（不存在就添加，存在就不执行）
5. List类型
Redis中的List类型与Java中的LinkedList类似，可以看做是一个双向链表结构；既可以支持正向检索和也可以支持反向检索！
特征也与LinkedList类似：
①有序
②元素可以重复
③插入和删除快
④查询速度一般
注：常用来存储一个有序数据，例如：朋友圈点赞列表，评论列表等！
List类型的常见命令
①LPUSH key element ... ：向列表左侧插入一个或多个元素
②LPOP key：取出、移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回nil
③RPUSH key element ... ：向列表右侧插入一个或多个元素
④RPOP key：取出、移除并返回列表右侧的第一个元素
⑤LRANGE key star end：返回一段角标范围内的所有元素
⑥BLPOP和BRPOP：与LPOP和RPOP类似，只不过在没有元素时等待指定时间，而不是直接返回nil
①LPUSH key element ... ：向列表左侧插入一个或多个元素
lpush user 1 2 3 #从左边插入3个数据
存储结构：是逆序的
②LPOP key ：取出、移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回nil；也可以指定具体的个数
lpop user #一个一个取 lpop user 2 #一下子取出两个，自己指定数量
明面上是从左侧取出数据，也就是3和2
实际上也从列表中移除这两个数据了
注：既能取出数据又同时把这些数据移除！
③RPUSH key element ... ：向列表右侧插入一个或多个元素
rpush user 4 5 6 #从右边插入3个数据
存储结构：相当于一个横这的栈结构： 35-->6
④RPOP key：取出、移除并返回列表右侧的第一个元素
rpop user 2 #取出右侧的两个数据
从右侧取出两个数据，也就是6和5，同时也会从列表中移除
当没有数据可取时，就会返回nil 
⑤LRANGE key star end：返回一段角标范围内的所有元素
lrange user 2 4 #取出2-4角标范围的元素
重新插入数据，此时数据如下：
角标下标是从0开始的，2-4就对应着1、4、5元素
⑥BLPOP和BRPOP：与LPOP和RPOP类似；在没有元素时等待指定时间，而不是直接返回nil
使用lpop取出数据
lpop users #取出一个数据
对于一个列表中没有元素，使用LPOP取数据会返回nil
使用blpop取出数据
blpop users 10 #取出一个数据
对于一个列表中没有元素，使用BLPOP取数据会进入阻塞状态
等待10秒过后，如果此列表中还没有元素，也会返回nil
思考1：如何利用List结构模拟一个栈?
栈是先进后出、后进先出的数据结构，并且入口和出口在同一边；所以就可以使用LPUSH、LPOP或者RPUSH、RPOP进行模拟实现！
思考2：如何利用List结构模拟一个队列?
队列是先进先出、后进后出的数据结构，并且入口和出口在不同边；所以可以使用LPUSH、RPOP或者RPUSH、LPOP进行模拟实现！
思考3：如何利用List结构模拟一个阻塞队列?
首先是队列，然后是阻塞；入口和出口在不同边，出队时采用BLPOP或BRPOP即可！
6. Set类型
Redis的Set结构与Java中的HashSet类似，可以看做是一个value为null的HashMap；因为也是一个hash表，因此具备与HashSet类似的特征：
①无序；
②元素不可重复；
③查找快；
④支持交集、并集、差集等功能；
Set类型的常见命令
①SADD key member ... ：向set中添加一个或多个元素
②SREM key member ... : 移除set中的指定元素
③SCARD key： 返回set中元素的个数
④SISMEMBER key member：判断一个元素是否存在于set中
⑤SMEMBERS：获取set中的所有元素
①SADD key member ... ：向set中添加一个或多个元素
sadd s1 a b c #添加a b c元素
执行结果
②SREM key member ... : 移除set中的指定元素
srem s1 a #移除指定的a元素
执行结果
③SCARD key： 返回set中元素的个数
scard s1 #查看s1列表中的元素个数
执行结果
④SISMEMBER key member：判断一个元素是否存在于set中
sismember s1 a #a已经删除了，返回0 sismember s1 b #b没有删除，返回1
执行结果
⑤SMEMBERS：获取set中的所有元素
smembers s1 #显示s1列表中的所有元素
执行结果
⑥SINTER key1 key2 ... ：求key1与key2的交集
⑦SDIFF key1 key2 ... ：求key1与key2的差集
⑧SUNION key1 key2 ..：求key1和key2的并集
对于两个集合s1和s2
⑥SINTER key1 key2 ... ：求key1与key2的交集
sinter s1 s2
执行结果：
图解：
⑦SDIFF key1 key2 ... ：求key1与key2的差集
sdiff s1 s2
执行结果：
图解：
⑧SUNION key1 key2 ..：求key1和key2的并集
sunion s1 s2
执行结果：
Set命令的练习
将下列数据用Redis的Set集合来存储：
（1）张三的好友有：李四、王五、赵六；
（2）李四的好友有：王五、麻子、二狗；
①张三的好友有：李四、王五、赵六
sadd zhangsan lisi wangwu zhaoliu
②李四的好友有：王五、麻子、二狗
sadd lisi wangwu manzi ergou
利用Set的命令实现下列功能：
①计算张三的好友有几人
②计算张三和李四有哪些共同好友
③查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友
④查询张三和李四的好友总共有哪些人
⑤判断李四是否是张三的好友
⑥判断张三是否是李四的好友
⑦将李四从张三的好友列表中移除
①计算张三的好友有几人
scard zhangsan
②计算张三和李四有哪些共同好友
sinter zhangsan lisi #交集
③查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友
sdiff zhangsan lisi #差集
④查询张三和李四的好友总共有哪些人
SUNION zhangsan lisi #并集
⑤判断李四是否是张三的好友
SISMEMBER zhangsan lisi
⑥判断张三是否是李四的好友
SISMEMBER lisi zhangsan
⑦将李四从张三的好友列表中移除
srem zhangsan lisi
7. SortedSet类型
Redis的SortedSet是一个可排序的set集合，与Java中的TreeSet有些类似，但底层数据结构却差别很大；SortedSet中的每一个元素都带有一个score属性，可以基于score属性对元素排序，底层的实现是一个跳表（SkipList）加 hash表！
SortedSet具备下列特性：
①可排序
②元素不重复
③查询速度快
总结：因为SortedSet的可排序特性，经常被用来实现排行榜这样的功能！
SortedSet类型的常见命令
①ZADD key score member：添加一个或多个元素到sorted set ，如果已经存在则更新其score值；
②ZREM key member：删除sorted set中的一个指定元素；
③ZSCORE key member : 获取sorted set中的指定元素的score值；
④ZRANK key member：获取sorted set 中的指定元素的排名；
⑤ZCARD key：获取sorted set中的元素个数；
⑥ZCOUNT key min max：统计score值在给定范围内的所有元素的个数；
⑦ZINCRBY key increment member：让sorted set中的指定元素自增，步长为指定的increment值；
⑧ZRANGE key min max：按照score排序后，获取指定排名范围内的元素；
⑨ZRANGEBYSCORE key min max：按照score排序后，获取指定score范围内的元素；
⑩ZDIFF、ZINTER、ZUNION：求差集、交集、并集；
注意：所有的排名默认都是升序，如果要降序则在命令的Z后面添加REV即可！
SortedSet命令练习
将班级的下列学生得分存入Redis的SortedSet中：
Jack 85, Lucy 89, Rose 82, Tom 95, Jerry 78, Amy 92, Miles 76并实现下列功能：
①删除Tom同学
②获取Amy同学的分数
③获取Rose同学的排名
④查询80分以下有几个学生
⑤给Amy同学加2分
⑥查出成绩前3名的同学
⑦查出成绩80分以下的所有同学
①添加元素（分数在前，元素在后）
zadd stus 85 Jack 89 Lucy 82 Rose 95 Tom 78 Jerry 92 Amy 76 Miles
插入的数据默认就是升序的
②删除Tom同学
zrem stus Tom
执行结果：
③获取Amy同学的分数
zscore stus Amy
执行结果：
④获取Rose同学的排名（前面我们已经删除了Tom）
升序排：默认就是升序排，我们知道Rose是第3名，返回2，是从0开始的下标！
降序排：加上REV就是降序排，删除了Tom，应该是第四名，返回的应该是3
⑤获取stus中所有元素的个数
zcard stus
执行结果：前面删除了Tom，此时肯定就只有6个了
⑥查询80分以下有几个学生
zcount stus 0 80 #根据分数范围查人数
执行结果：
⑦查出成绩后3名、前3名的同学
zrange stus 0 2 #后三名，根据排名范围，查具体的人 zrevrange stus 0 2 #前三名
执行结果：
注：后3名也就是0-2，是升序排的，就是前3个分数最低的人
注：前3名，需要我们加上rev降序排，就是前3个分数最高的人
⑧给Amy同学加2分
zincrby stus 2 Miles #分数在前，元素在后；负数就是减分
执行结果：原来是76，增加2
⑨查出成绩80分以下的所有同学
zrangebyscore stus 0 80 #根据分数范围，查具体的人
执行结果：
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