Redis数据类型

一、Redis数据类型:

这里所涉及到的数据类型一般是指value的数据类型，key的类型都是字符串

(1).字符串类型(String):

string是redis最基本的类型，一个key对应一个value;string类型是二进制安全的，意思是redis的string可以包含任何数据，比如jpg图片或者序列化的对象;string类型是Redis最基本的数据类型，一个redis中字符串value最多可以是512M;

(2).列表类型(List):

Redis列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序可以添加一个元素到列表的头部(左边)或者尾部(右边);它的底层实际是个双端链表，最多可以包含 2^32-1 个元素

(3).哈希类型(Hash)

Redis hash是一个string类型的field(字段)和value(值)的映射表，hash特别适合用于存储对象。Redis中每个hash可以存储2^32-1键值对

(4).集合类型(Set)

Redis的Set是String类型的无序集合。集合成员是唯一的，这就意味着集合中不能出现重复的数据，集合对象的编码可以是 ntset或者hashtable;Redis中Set集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是 O(1);集合中最大的成员数为 2^32-1

(5).有序集合(ZSet)

zset(sorted set:有序集合),Redis zset和set一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数，redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序;zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复;zset集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，査找的复杂度都是 (1);集合中最大的成员数为 2^32-1;

(6).地理空间类型(GEO)

Redis GEO主要用于存储地理位置信息，并对存储的信息进行操作，包括添加地理位置的坐标、获取地理位置的坐标、计算两个位置之间的距离以及、根据用户给定的经纬度坐标来获取指定范围内的地理位置集合

(7).基数统计(HyperLog Log):

HyperLog Log是用来做基数统计的算法，HyperLogLog的优点是在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定且是很小的;在Redis里面每个HyperLogLog键只需要花费 12 KB内存，就可以计算接近 2^64个不同元素的基数。这和计算基数时元素越多耗费内存就越多的集合形成鲜明对比;但是因为HyperLogLog只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以HyperLogLog不能像集合那样返回输入的各个元素。

(8).位图(BitMap):

由0和1状态表现的二进制位的bit数组

(9).位域(BitField):

通过bitield命令可以一次性操作多个比特位域(指的是连续的多个比特位)，它会执行一系列操作并返回一个响应数组，这个数组中的元素对应参数列表中的相应操作的执行结果。说白了就是通过bitfield命令我们可以一次性对多个比特位域进行操作。

(10).流(Stream):

Redis stream主要用于消息队列(MQ,Message Queue)，Redis 本身是有一个Redis发布订阅(pub/sub)来实现消息队列的功能，但它有个缺点就是消息无法持久化，如果出现网络断开、Redis 宕机等，消息就会被丢弃。简单来说发布订阅(pub/sub)可以分发消息，但无法记录历史消息。而Redis stream提供了消息的持久化和主备复制功能，可以让任何客户端访问任何时刻的数据，并目能记住每一个客户端的访问位置，还能保证消息不丢失

二、Redis常用key操作命令

(1).DEL key:用于在key存在时删除key

(2).DUMP key:序列化指定key,并返回被序列化的值

(3).EXISTS key:检查指定的key是否存在

(4).EXPIRE key seconds:为给定的key设置过期时间

(5).EXPIREAT key seconds:为给定的key设置过期事件，接受的时间参数时UNIX时间戳

(6).PREPIRE key milliseconds:设置key的过期时间以毫秒计

(7). PEXPIREAT key milliseconds-timestamp:设置key过期时间的时间戳(unix timestamp),以毫秒计

(8).KEYS pattern:查找所有符合给定模式的key,keys *返回当前数据库中全部的key

(9).MOVE key db:将当前数据库的key移动到给定的数据库db中,db的取值范围为0~15

(10).PERSIST key:移除key的过期时间，key将持久保持

(11).PTTL key:以毫秒为单位返回key的剩余过期时间

(12).TTL key:以秒为单位，返回给定key的剩余生存时间

(13).RANDOMKEY:从当前数据库中随机返回一个key

(14).RENAME key newkey:修改key的名称

(15).RENAMENX key newkey:仅当newkey不存在时将key改名为newkey

三、Redis十大类型常见操作:

Redis中命令不区分大小写，而key是区分大小写的;帮助命令为help @类型

1.Redis字符串(String):单值单value

(1).set key value [NX|XX] [GET] [EX seconds|PX milisecondslEXAT unix-time-seconds|PXAT unix-time-miliseconds|KEEPTTL]:

a.EX seconds:以秒为单位设置过期时间

b.PX milliseconds:以毫秒为单位设置过期时间

c.EXAT timestamp:设置以秒为单位的UNIX时间戳所对应的时间为过期时间

d.PXAT milliseconds-timestamp:设置以毫秒为单位的UNIX时间戳所对应的时间为过期时间

e.NX:键不存在的时候设置键值

f.XX:键存在的时候设置键值

g.KEEPTTL:保留设置前指定键的生存时间

h.GET:返回指定键原本的值，若键不存在时返回nil

(2).同时设置/获取多个键值:

MSET key1 value1[key2 value2 .....]:设置key1的值为value1,key2的值为value2,以此类推

MGET key1[key2 ...]:同时获取key1、key2等多个key的值

MSETNX key1 value1[key2 value2 .....]:只有所有的key都不存在时才会执行成功,不会只执行命令中的一部分内容(要么都成功，要么全部失败)

(3).获取指定区间范围内的值:类似于Java中的substring的操作

getrange key a,b:获取key对应值区间[a,b)范围内的数据

setrange key offset v1:将key1对应值偏移量offset开始处的内容替换为v1,被替换内容的长度和v1相同;

(4).数值增减:类似于Java中的++、--，一定是数值才能够增减

INCR key:递增数字，每次递增1

INCR BY key increment:增加指定的整数increment

DECR key:递减数值，每次递减1

DECR BY key decrement:减少指定的整数decrement

(5).获取字符串长度和内容追加

STRLEN key:获取key对应value的字符串长度

APPEND key value:将key对应的值后增加字符串value

(6).分布式锁:

SETEX key seconds value:设置过期时间(原子操作)

SETNX key value:当键不存在时才会设置成功

(7).getset key value:先获取key的值再设置key的值为value

2.Redis列表(list):单key多value

底层是一个双端链表的结构，主要功能是push和pop,一般用在栈、队列、消息队列等场景;该链表的left和right都可以插入和添加;如果键不存在，则创建新的链表，如果键已经存在，则新增内容；如果值全部移除，则对应的键也就消失了

(1).lpush/rpush/lrange:

LPUSH list value1,value2,...,valueN:将value1,value2,...,valueN从list的左端依次插入

RPUSH list value1,value2,...,valueN:将value1,value2,...,valueN从list的右端依次插入

LRANGE list from  to:从左往右依次遍历list中序列为from到to之间的内容

(2).lpop/rpop:

LPOP list:从list的左侧弹出一个元素，元素从列表中移除

RPOP list:从list的右侧弹出一个元素，元素从列表中移除

(3).LINDEX:按照索引下标获得元素(从上到下)

LINDEX list index:获取list中从左往右数第index的元素

(4).LLEN list:获取list的长度,即获取list中元素的个数

(5).LREM key 数字N 给定值value:删除列表key中N个值等于value的元素,从左往右删除

(6).LTRIM key begin end:截取列表key指定范围(begin,end)值后赋值给列表key,从左往右截取

类似sublist

(7).RPOPLPUSH 源列表list1 目的列表list2:移除列表的最后一个元素，并将元素添加到另外一个列表的开始位置并返回list2

(8).LSET key index value:设置列表key的位置index处的元素为value

(9).LINSERT key BEFORE/AFTER value1 value2:将新的值value2插入到列表key的已有值value的前面或者后面

3.Redis哈希(Hash)

(1).HDEL key field1 [field2,....]:删除一个或多个哈希表字段

(2).HEXISTS key field:查看哈希表key中指定的字段是否存在

(3).HGET key field:获取存储在哈希表中指定字段的值

(4).HEGETALL key:获取在哈希表中指定key的所有字段和值

(5).HINCRBY key field increment:为哈希表key中指定字段的整数值加上增量increment

(6).HINCRBYFLOAT key field increment:为哈希表key中的指定字段的浮点数值加上增量increment

(7).HKEYS key:获取哈希表中的所有字段

(8).HLEN key:获取哈希表key中字段的数量

(9).HMGET key field1 [field2,...]:获取所有给定字段的值

(10).HMSET key field1 value1 [field2 value2,....]:同时将多个field-value对设置到哈希表ke中

(11).HSET key field value:将哈希表key中的字段field的值设置为value;

(12).HSETNX key field value:只有在字段field不存在时，设置哈希表字段的值

(13).HVALS key:获取哈希表中所有值

(14).HSCAN key cursor [MATCH pattern][COUNT count]:迭代获取哈希表中的键值对

4.Redis集合(Set):单值多value,且无重复值

(1).SADD key member1 [member2]:向集合中添加一个或多个成员

(2).SCARD key:获取集合的成员数

(3).SDIFF key1 [key2]:返回给定所有集合的差集

(4).SDIFFSTORE destination key1 [key2]:返回给定所有集合的差集并存储在destination中

(5).SINTER key1 [key2]:返回给定所有集合的交集

(6).SINTERSTORE destination key1 [key2]:返回给定所有集合的交集并存储在destination中

(7).SISMEMBER key member:判断member元素是否是集合key的成员

(8).SMEMBERS key:返回集合中的所有成员

(9).SMOVE source destination member:将member元素从source集合移动到destination集合

(10).SPOP key:移除并返回集合中的一个随机元素

(11).SRANDMEMBER key [count]:返回集合中一个或多个随机数

(12).SREM key member1 [member2]:移除集合中一个或多个成员

(13).SUNION key [key2]:返回所有给定集合的并集

(14).SUNIONSTORE destination key1 [key2]:所有给定集合的并集并存储在destination中

(15).SSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count]:迭代集合中的元素

5.Redis有序集合(zset):

在set的基础上每个value前加一个score分数值，之前set是k1 v1 v2 v3;现在zset是k1 socre1 v1 score2 v2

(1).ZADD key score1 member1 [socre2 member2]:向有序集合添加一个或多个成员，或者更新已存在的成员分数

(2).ZCARD key:获取有序集合的成员数

(3).ZCOUNT key min max:计算在有序集合中指定区间分数的成员数

(4).ZINCRBY key increment member:有序集合中对指定成员的分数加上增量increment

(5).ZINTERSTORE destination numkeys key [key...]:计算给定的一个或多个有序集的交集并将结果存储在新的有序集key中

(6).ZLEXCOUNT key min max:在有序集合中计算指定字典区间内的成员数量

(7).ZRANGE key start stop [WITHSCORES]:通过索引区间返回有序集合中指定区间内的成员

(8).ZRANGEBYLEX key min max [LIMIT offset count]:通过字典取件返回有序集合的成员

(9).ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT]:通过分数返回有序集合指定区间内的成员

(10).ZRANK key member:返回有序集合中指定成员的索引

(11).ZREM key member [member...]: 移除有序集合中的一个或多个成员

(12).ZREMRANGEBYLEX key min max:移除有序集合中给定的字典区间的所有成员

(13).ZREMRANGEBYRANK key start stop:移除有序集合中给定的排名区间的所有成员

(14).ZREMRANGEBYSCORE key min max: 移除有序集合中给定的分数区间的所有成员

(15).ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]: 返回有序集中指定区间内的成员，通过索引，分数从高到底

(16).ZREVRANGEBYSCORE key max min [WITHSCORES]: 返回有序集中指定分数区间内的成员，分数从高到低排序

(17).ZREVRANK key member: 返回有序集合中指定成员的排名，有序集成员按分数值递减(从大到小)排序

(18).ZSCORE key member: 返回有序集中成员的分数值

(19).ZUNIONSTORE destination numkeys key [key...]:计算给定的一个或多个有序集的并集，并存储在新的 key 中

(20).ZSCAN key cursor [MATCH patten] [COUNT count]: 迭代有序集合中的元素(包括元素成员和元素分值)

6.Redis位图(bitmap):由0和1状态表现的二进制位的bit数组,可用于状态记录和统计

用String类型作为底层数据结构实现的一种统计二值状态的数据类型,位图本质是数组，它是基于String数据类型的按位的操作。该数组由多个二进制位组成，每个二进制位都对应一个偏移量

(1).setbit key offset val:给指定key的值的第offset赋值val

(2).getbit key offset:获取指定key的第offset位

(3).bitcount key start end:返回指定key中[start,end]中为1的数量

(4).bitop operation destkey key: 对不同的二进制存储数据进行位运算(AND、OR、NOT、XOR)

7.Redis基数统计(HyperLogLog):

去重复统计功能的基数估计算法，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定的并且是很小的。只会根据输入元素计算基数，并不会存储真实的数据；

基数是一种数据集，表示去除重复后的真实个数；基数统计用于统计集合中不重复的元素个数，就是对集合去重后剩余元素的计算 

(1).PFADD key element [element ..]: 添加指定元素到HyperLogLog中

(2).PFCOUNT key [key....]:返回给定HyperLogLog的基数估算值

(3).PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey...]: 将多个HyperLogLog合并为一个HyperLogLog

8.Redis地理空间(GEO)

Redis在3.2版本以后增加了地理位置的处理

(1).GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member ...]:用于存储指定的地理空间位置，可以将一个或多个经度(longitude)、纬度(lattude)、位置名称(member)添加到指定的 key 中

(2).GEOPOS key member [member ...]:用于从给定的 key 里返回所有指定名称(member)的位置(经度和纬度)，不存在的返回 nil

(3).GEOHASH key member [member ..]:使用geohash来保存地理位置的坐标,用于获取一个或多个位置元素的geohash值。

(4).GEODIST key member1 member2 [m|km|ft|mi]:返回给定两个位置之间的距离

(5).georadius:以给定的经纬度为中心， 返回键包含的位置元素当中， 与中心的距离不超过给定最大距离的所有位置元素。

GEORADIUS city 116.418017 39.914402 10 km withdist withcoord count 10 withhash desc

WITHDIST:在返回位置元素的同时， 将位置元素与中心名间的距离也一并返回。 距离的单位和用户给定的范围单位保持一致;

WITHCOORD:将位置元素的经度和维度也一并返回;

WITHHASH:以 52 位有符号整数的形式， 返回位置元素经过原始 geohash 编码的有序集合分值; 这个选项主要用于底层应用或者调试。实际中的作用并不大;

COUNT:限定返回的记录数;

(6).GEORADIUSBYMEMBER:找出位于指定范围内的元素，中心点是由给定的位置元素决定

9.Redis流(Stream):

Redis5.0之前，Redis中消息队列采用List实现和PubSub方式实现

Redis5.0版本引入Stream数据结构，能够实现消息队列，支持消息的持久化，支持自动生成全局唯一ID、支持ack确认消息的模式，支持消费组模式等，让消息队列更加稳定和可靠

(1).XADD  [NOMKSTREAM] [ MAXLEN|MINID [=|~] threshold [LIMIT count]] *|id field value [field value ...]:添加消息到队列的末尾，如果指定的Stream队列不存在则该命令执行时会自动新建一个Stream队列;消息ID必须比上个ID大，默认使用星号表示自动生成规矩,类似auto_increment,后面顺序跟着一堆业务键值对

(2).XRANGE key start end [COUNT count]:用于获取消息列表，可以指定范围；忽略删除的消息；start表示开始值，-表示最小值；end表示结束值，+表示最大值，count表示最多获取多少个值

(3)XREVRANGE key end start [COUNT count]

(4).XDEL key id [id...]:删除指定的消息

(5).XLEN key:获取Stream中的消息长度

(6).XTRIM key MAXLEN maxlen MINID minid:用于对Stream的长度进行截取，如果超长会进行截取；其中MAXLEN表示允许的最大长度，对流进行剪修限制长度;MINID表示允许的最小id，从某个id值开始比该id值小的将会被抛弃

(7).XREAD [COUNT count][BLOCK milliseconds] STREAMS key[key...] ID[ID...] :用于获取消息(阻塞/非阻塞)，只会返回大于指定ID的消息,COUNT表示最多读取多少条消息，BLOCK表示是否以阻塞的方式读取消息，默认不阻塞，如果milliseconds设置为0表示永远阻塞;$表示特殊ID，是当前流中最大的id，可用于将要到来的信息；0-0代表从最小的ID开始获取Stream中的消息，当不指定count，将会返回Stream中的所有消息，注意也可以使用0；

消费组的相关指令:

(1).XGROUP CREATE key groupname $|0:用于创建消费组;$表示从Stream尾部开始消费，0表示从Stream头部开始消费，创建消费者组时必须指定ID，ID为0表示从头开始消费，为$表示只消费新的消息

(2).XREADGROUP GROUP groupname consumer1 [COUNT count] streams streamname  >:读取消费者组中的消息;>表示从第一条尚未被消费的消息开始读取；stream中的消息一旦被消费组里的一个消费者读取就不能再被该消费组内的其他消费者读取,即同一个消费组里的消费者不能消费同一条消息；不同组的消费者可以读取同一条消息

Streams会自动使用内部队列(也称为PENDING List)留存消费组里每个消费者读取的消息保底措施，直到消费者使用XACK
命令通知Streams"消息已经处理完成"。消费确认增加了消息的可靠性，一般在业务处理完成之后，需要执行 XACK 命令确认消息已经被消费完成

(3).XPENDING streamname groupname:查询每个消费组内所有消费者已经读取但尚未确认的消息

(4).XACK streamname groupname id:向消息队列确认消息已确认

(5).XINFO stream streamname:打印Stream\ConsumerGroup的详细信息

10.Redis位域(bitfield):

BITFlELD key [GET type offset] [SET type offset value][INCRBY type offset increment][OVERFLOW WRAP|SAT|FAIL]

BITFIELD命令可以将一个 Redis字符串看作是一个由二进制位组成的数组，并对这个数组中任意偏移进行访问。可以使用该命令对一个有符号的 5 位整型数的第1234位设置指定值，也可以对一个 31 位无符号敷型数的第 4567 位进行取值。类似地，本命令可以对指定的整数进行自增和自减操作，可配置的上溢和下溢处理操作。

BITFIELD命令可以在一次调用中同时对多个位范围进行操作:它接受一系列待执行的操作作为参数，并返回一个数组，数组中的每个元素就是对应操作的执行结果