Redis教程2--Redis資料類型及相關命令

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Redis支援的種資料類型包括string、list 、set 、sorted set 和hash。

Redis相關的命令可以查看：http://redis.io/commands 這是官方的命令使用手冊，也有中文翻譯的：http://redis.readthedocs.org/en/2.4/index.html

1. keys: 

redis本質上一個key-value store，所以首先瞭解它的key。首先key也是字串類型，但是key中不能包括邊界字元。由於key不是binary safe的字串，所以像"my key"和"mykey\n"這樣包含空格和換行的key是不允許的。在redis內部並不限制使用binary字元，這是redis協議限制的。"\r\n"在協議格式中會作為特殊字元。redis 1.2以後的協議中部分命令已經開始使用新的協議格式了(比如MSET)。總之目前還是把包含邊界字元當成非法的key吧，免得被bug糾纏。另外關於key的一個格式約定介紹下，object-type:id:field。比如user:1000:password，blog:xxidxx:title。還有key的長度最好不要太長。道理很明顯占記憶體啊，而且尋找時候相對短key也更慢。不過也推薦過短的key，比如u:1000:pwd，這樣的。顯然沒上面的user:1000:password可讀性好。

       下面介紹下key相關的命令：

exits key	測試指定key是否存在，返回1表示存在，0不存在
del key1 key2 ....keyN	刪除給定key，返回刪除key的數目，0表示給定key都不存在
type key	返回給定key的value類型。返回 none 表示不存在key，string字元類型，list 鏈表類型 set 無序集合類型
keys pattern	返回匹配指定模式的所有key
randomkey	返回從當前資料庫中隨機播放的一個key，如果當前資料庫是空的，返回空串
rename oldkey newkey	原子的重新命名一個key，如果newkey存在，將會被覆蓋，返回1表示成功，0失敗。可能是oldkey不存在或者和newkey相同
renamenx oldkey newkey	同上，但是如果newkey存在返回失敗
dbsize	返回當前資料庫的key數量
expire key seconds	為key指定到期時間，單位是秒。返回1成功。
ttl key	返回設定過到期時間的key的剩餘到期秒數 -1表示key不存在或者沒有設定過到期時間
select db-index	將key從當前資料庫移動到指定資料庫。返回1成功。0 如果key不存在，或者已經在指定資料庫中
move key db-index	將key從當前資料庫移動到指定資料庫。返回1成功。0 如果key不存在，或者已經在指定資料庫中
flushdb	刪除當前資料庫中所有key，此方法不會失敗。慎用
flushall	刪除所有資料庫中的所有key，此方法不會失敗。慎用

key相關命令簡單樣本：

redis 127.0.0.1:6379> set test dsf OK redis 127.0.0.1:6379> set tast dsaf OK redis 127.0.0.1:6379> set tist adff OK redis 127.0.0.1:6379> keys t* 1. "tist" 2. "tast" 3. "test" redis 127.0.0.1:6379> keys t[ia]st 1. "tist" 2. "tast" redis 127.0.0.1:6379> keys t?st 1. "tist" 2. "tast" 3. "test"

2. string:

string是redis最基本的類型，而且string類型是二進位安全的。意思是redis的string可以包含任何資料。比如jpg圖片或者序列化的對象。從內部實現來看其實string可以看作byte數組，最大上限是1G位元組。

下面是string類型的定義。

struct sdshdr { long len;  long free;  char buf[]; }

 

buf是個char數組用於存貯實際的字串內容。char是一個位元組。len是buf數組的長度，free是數組中剩餘可用位元組數。由此可以理解為什麼string類型是二進位安全的了。因為它本質上就是個byte數組。當然可以包含任何資料了。另外string類型可以被部分命令按int處理。比如incr等命令，下面詳細介紹。還有redis的其他類型像list，set，sorted set ，hash它們包含的元素與都只能是string類型。如果只用string類型，redis就可以被看作加上持久化特性的memcached。當然redis對string類型的操作比memcached多很多啊。如下：

set key value	設定key對應的值為string類型的value,返回1表示成功，0失敗
setnx key value	同上，如果key已經存在，返回0 。nx 是not exist的意思
get key	擷取key對應的string值,如果key不存在返回nil
getset key value	原子的設定key的值，並返回key的舊值。如果key不存在返回nil
mget key1 key2 ... keyN	一次擷取多個key的值，如果對應key不存在，則對應返回nil。下面是個實驗,首先清空當前資料庫，然後設定k1,k2.擷取時k3對應返回nil
mset key1 value1 ... keyN valueN	一次設定多個key的值，成功返回1表示所有的值都設定了，失敗返回0表示沒有任何值被設定
msetnx key1 value1 ... keyN valueN	同上，但是不會覆蓋已經存在的key
incr key	對key的值做加加操作,並返回新的值。注意incr一個不是int的value會返回錯誤，incr一個不存在的key，則設定key為1
decr key	同上，但是做的是減減操作，decr一個不存在key，則設定key為-1
incrby key integer	同incr，加指定值 ，key不存在時候會設定key，並認為原來的value是 0
decrby key integer	同decr，減指定值。decrby完全是為了可讀性，我們完全可以通過incrby一個負值來實現同樣效果，反之一樣。
append key value	給指定key的字串值追加value,返回新字串值的長度。
substr key start end	返回截取過的key的字串值,注意並不修改key的值。下標是從0開始的

string相關命令簡單樣本：

redis 127.0.0.1:6379> set key hello OK redis 127.0.0.1:6379> append k ,world (integer) 11 redis 127.0.0.1:6379> get k "hello,world" redis 127.0.0.1:6379> substr k 0 8 "hello,wor" redis 127.0.0.1:6379> get k "hello,world" redis 127.0.0.1:6379> set k1 a OK redis 127.0.0.1:6379> set k2 b OK redis 127.0.0.1:6379> mget k1 k2 k3 1. "a" 2. "b" 3. (nil)

 

3. list:

redis的list類型是一個每個子項目都是string類型的雙向鏈表。所以[lr]push和[lr]pop命令的演算法時間複雜度都是O(1)另外list會記錄鏈表的長度。所以llen操作也是O(1).鏈表的最大長度是(2的32次方-1)。我們可以通過push,pop操作從鏈表的頭部或者尾部添加刪除元素。

這使得list既可以用作棧，也可以用作隊列。有意思的是list的pop操作還有阻塞版本的。當我們[lr]pop一個list對象是，如果list是空，或者不存在，會立即返回nil。但是阻塞版本的b[lr]pop可以則可以阻塞，當然可以加逾時時間，逾時後也會返回nil。

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來實現一個工作隊列。執行任務的thread可以調用阻塞版本的pop去擷取任務這樣就可以避免輪詢去檢查是否有任務存在。當任務來時候背景工作執行緒可以立即返回，也可以避免輪詢帶來的延遲。

下面介紹list相關命令：

lpush key string	在key對應list的頭部添加字串元素，返回值為添加新元素後list的元素個數，0表示key存在且不是list類型
rpush key string	同上，在尾部添加
llen key	返回key對應list的長度，key不存在返回0,如果key對應類型不是list返回錯誤
lrange key start end	返回指定區間內的元素，下標從0開始，負值表示從後面計算，-1表示倒數第一個元素 ，key不存在返回空列表
ltrim key start end	截取list，保留指定區間內元素，成功返回1，key不存在返回錯誤
lset key index value	設定list中指定下標的元素值，成功返回1，key或者下標不存在返回錯誤
lrem key count value	從key對應list中刪除count個和value相同的元素。count為0時候刪除全部
lpop key	從list的頭部刪除元素，並返回刪除元素。如果key對應list不存在或者是空返回nil，如果key對應值不是list返回錯誤
rpop key	同上，但是從尾部刪除
blpop key1...keyN timeout	從左至右掃描返回對第一個非空list進行lpop操作並返回，比如blpop list1 list2 list3 0 ,如果list不存在list2,list3都是非空則對list2做lpop並返回從list2中刪除的元素。如果所有的list都是空或不存在，則會阻塞timeout秒，timeout為0表示一直阻塞。當阻塞時，如果有client對key1...keyN中的任意key進行push操作，則第一在這個key上被阻塞的client會立即返回。如果逾時發生，則返回nil。有點像unix的select或者poll
brpop	同blpop，一個是從頭部刪除一個是從尾部刪除
rpoplpush srckey destkey	從srckey對應list的尾部移除元素並添加到destkey對應list的頭部,最後返回被移除的元素值，整個操作是原子的.如果srckey是空或者不存在返回nil

 

4.set:

redis的set是string類型的無序集合。set元素最大可以包含(2的32次方-1)個元素。set的是通過hash table實現的，所以添加，刪除，尋找的複雜度都是O(1)。hash table會隨著添加或者刪除自動的調整大小。需要注意的是調整hash table大小時候需要同步（擷取寫鎖）會阻塞其他讀寫操作。關於set集合類型除了基本的添加刪除操作，其他有用的操作還包含集合的取並集(union)，交集(intersection)，差集(difference)。通過這些操作可以很容易的實現sns中的好友推薦和blog的tag功能。

下面詳細介紹set相關命令：

sadd key member	添加一個string元素到,key對應的set集合中，成功返回1,如果元素以及在集合中返回0,key對應的set不存在返回錯誤
srem key member	從key對應set中移除給定元素，成功返回1，如果member在集合中不存在或者key不存在返回0，如果key對應的不是set類型的值返回錯誤
spop key	刪除並返回key對應set中隨機的一個元素,如果set是空或者key不存在返回nil
srandmember key	同spop，隨機取set中的一個元素，但是不刪除元素
smove srckey dstkey member	從srckey對應set中移除member並添加到dstkey對應set中，整個操作是原子的。成功返回1,如果member在srckey中不存在返回0，如果key不是set類型返回錯誤
scard key	返回set的元素個數，如果set是空或者key不存在返回0
sismember key member	判斷member是否在set中，存在返回1，0表示不存在或者key不存在
sinter key1 key2...keyN	返回所有給定key的交集
sinterstore dstkey key1...keyN	同sinter，但是會同時將交集存到dstkey下
sunion key1 key2...keyN	返回所有給定key的並集
sunionstore dstkey key1...keyN	同sunion，並同時儲存並集到dstkey下
sdiff key1 key2...keyN	返回所有給定key的差集
sdiffstore dstkey key1...keyN	同sdiff，並同時儲存差集到dstkey下
smembers key	返回key對應set的所有元素，結果是無序的

 

 

5.sorted set:

sorted set和set一樣也是string類型元素的集合，不同的是每個元素都會關聯一個double類型的score。sorted set的實現是skip list（跳錶）和hash table的混合體當元素被添加到集合中時，一個元素到score的映射被添加到hash table中，所以給定一個元素擷取score的開銷是O(1)，另一個score到元素的映射被添加到skip list並按照score排序，所以就可以有序的擷取集合中的元素。添加，刪除操作開銷都是O(log(N))和skip list的開銷一致，redis的skip list實現用的是雙向鏈表，這樣就可以逆序從尾部取元素。sorted set最經常的使用方式應該是作為索引來使用。我們可以把要排序的欄位作為score儲存，對象的id當元素儲存。

下面是sorted set相關命令：

zadd key score member	添加元素到集合，元素在集合中存在則更新對應score
zrem key member	刪除指定元素，1表示成功，如果元素不存在返回0
zincrby key incr member	增加對應member的score值，然後移動元素並保持skip list保持有序。返回更新後的score值
zrank key member	返回指定元素在集合中的排名（下標）,集合中元素是按score從小到大排序的
zrevrank key member	同上,但是集合中元素是按score從大到小排序
zrange key start end	類似lrange操作從集合中去指定區間的元素。返回的是有序結果
zrevrange key start end	同上，返回結果是按score逆序的
zrangebyscore key min max	返回集合中score在給定區間的元素
zcount key min max	返回集合中score在給定區間的數量
zcard key	返回集合中元素個數
zscore key element	返回給定元素對應的score
zremrangebyrank key min max	刪除集合中排名在給定區間的元素
zremrangebyscore key min max	刪除集合中score在給定區間的元素

 

6.hash:

redis hash是一個string類型的field和value的映射表。它的添加，刪除操作都是O(1)（平均）。hash特別適合用於儲存物件。相較於將對象的每個欄位存成單個string類型。將一個Object Storage Service在hash類型中會佔用更少的記憶體，並且可以更方便的存取整個對象。記憶體的原因是因為它有儲存最佳化機制，後面介紹。

下面介紹hash相關命令：

hset key field value	設定hash field為指定值，如果key不存在，則先建立
hget key field	擷取指定的hash field
hmget key filed1....fieldN	擷取全部指定的hash filed
hmset key filed1 value1 ... filedN valueN	同時設定hash的多個field
hincrby key field integer	將指定的hash filed 加上給定值
hexists key field	測試指定field是否存在
hdel key field	刪除指定的hash field
hlen key	返回指定hash的field數量
hkeys key	返回hash的所有field
hvals key	返回hash的所有value
hgetall	返回hash的所有filed和value

7. 查看狀態資訊：

[[email protected] ~]# redis-cli info

redis_version:2.4.15

redis_git_sha1:00000000

redis_git_dirty:0

arch_bits:64

multiplexing_api:epoll

process_id:2204

uptime_in_seconds:25

uptime_in_days:0

lru_clock:2013834

used_cpu_sys:0.00

used_cpu_user:0.00

used_cpu_sys_children:0.00

used_cpu_user_children:0.00

connected_clients:1

connected_slaves:0

client_longest_output_list:0

client_biggest_input_buf:0

blocked_clients:0

used_memory:17505392

used_memory_human:16.69M

used_memory_rss:1617920

used_memory_peak:17496792

used_memory_peak_human:16.69M

mem_fragmentation_ratio:0.09

mem_allocator:jemalloc-2.2.1

loading:0

aof_enabled:1

changes_since_last_save:5

bgsave_in_progress:0

last_save_time:1320372561

bgrewriteaof_in_progress:0

total_connections_received:1

total_commands_processed:0

expired_keys:0

evicted_keys:0

keyspace_hits:2

keyspace_misses:8

pubsub_channels:0

pubsub_patterns:0

latest_fork_usec:0

vm_enabled:1

role:master

aof_current_size:237

aof_base_size:237

aof_pending_rewrite:0

vm_conf_max_memory:0

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vm_conf_pages:134217728

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vm_stats_swapped_objects:3

vm_stats_swappin_count:0

vm_stats_swappout_count:3

vm_stats_io_newjobs_len:0

vm_stats_io_processing_len:0

vm_stats_io_processed_len:0

vm_stats_io_active_threads:0

vm_stats_blocked_clients:0

db0:keys=4,expires=0

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