'後端開發都應該掌握的Redis基礎'

原文作者：張君鴻juejin.im/post/5d078cd6f265da1b8466e62c

Redis的數據結構

Redis支持多種不同的數據結構，包括5種基礎數據結構和幾種比較複雜的數據，這些數據結構可以滿足不同的應用場景。

五種基礎數據結構

• String：字符串，是構建其他數據結構的基礎
• Hash：哈希列表
• List：列表
• Set：集合，在哈希列表的基礎上實現
• Sort Set：有序集合

複雜的數據結構

• Bitmaps:位圖，在string的基礎上進行位操作，可以實現節省空間的數據結構。
• Hyperloglog：用於估計一個 set 中元素數量的概率性的數據結構。
• Geo：geospatial,地理空間索引半徑查詢。
• BloomFilter：布隆過濾器。

不同數據結構的相同之處

從上面的介紹，我們看到支持的數據結構的不同，但其實，Redis的每一種數據結構都由一個key和value組成,可以抽象為：

而所有數據結構的key的值都是任意合法的字符串,不同的數據結構的區別就在於value存儲的值的不同而不同。

比如，最簡簡單的String數據結構，其value為String，所以String可以表示為：

而Hash數據結構，其value為一個哈希列表，所以Hash可以表示為：

這裡就列出String和Hash來講解說明，關於更多數據結構的內部結構及詳細操作，我們在之後的文章在再談談吧。

Redis的通用命令

Redis官網將Redis的命令按照功能劃分為15個主題分組,其中，Kyes主題的命令對所有的數據結構都通用，因此，有必要在瞭解其他數據結構命令前好好學習一下。

keys

keys命令的作用是列出Redis所有的key,該命令的時間複雜度為O(N)，N隨著Redis中key的數量增加而增加，因此Redis有大量的key，keys命令會執行很長時間，而由於Redis是單線程，某個命令耗費過長時間，則會導致後面的的所有請求無法得到響應，因此，千萬不要在生產服務器上使用keys命令。

# key命令,時間複雜度為O(n)
keys pattern #pattern可為一個包含匹配模式的字符串，可以包含*,+,?,[a-z]等模式。

示例

> mset hello_test1 one hello_test2 two helloa a hellob b
> keys hello*
1) "hello_test1"
2) "hello_test2"
3) "helloa"
4) "hellob"
> keys heelo?
1) "helloa"
2) "hellob"
> keys hello[a-z]
1) "helloa"
2) "hellob"

exists

exists命令用於判斷一個或多個key是否存在，判斷多個key時，key之間用空格分隔,exists的返回值為整數，表示當前判斷有多少個key是存在的。

# exists命令，時間複雜度O(1)
exists key [key ...]

示例

> set test1 t1
> exists test1 test2 
(integer) 1 #只有一個key存在
> exists test3 test3
(integer) 0 #key都不存在

del

del命令用於刪除一個或多個key，多個key之間用空格分隔，其返回值為整數，表示成功刪除了多少個存在的key，因此，如果只刪除一個key，則可以從返回值中判斷是否成功，如果刪除多個key，則只能得到刪除成功的數量。

# del命令,時間複雜度O(n)
del key [key ...]

示例

> set test t
> del test
(integer) 1
> mset test1 2 test2 1
> del test1 test2 test3
(integer) 2 # 返回2，表示成功刪除兩個
#再次刪除，返回0，因為刪除成功個數為0
> del test1 test2 test3
(integer) 0

expire,pexpire

expire設置key在多少秒之後過期，pexpire設置key在多少毫秒之後過期,成功返回1，失敗返回0。

# expire命令，時間複雜度為O(1)
expire key seconds
# pexpire命令，時間複雜度為O(1)
pexpire key milliseconds

示例

> mset test test_value test1 test1_value
> expire test 10 #設置10秒後過期
(integer) 1
> pexpire test1_value 10000 #設置10000毫秒(10s)後過期
(integer) 1
> expire ttt 100
(integer) 0 # 不存在的key，設置失敗，返回0 

ttl,pttl

ttl和pttl命令用於獲取key的過期時間，其返回值為整型，代表的意義分為幾種情況：

• 當key不存在或過期時間，返回-2。
• 當key存在且永久有效時，返回-1。
• 當key有設置過期時間時，返回為剩下的秒數(pttl為毫秒數)

# ttl命令，時間複雜度O(1)
ttl key
# pttl命令，時間複雜度O(1)
pttl key

示例(ttl的演示，pttl類似)

> set test test
> expire test 100
> ttl test
(integer) 98#返回剩下的秒數
> set test1 #永久有效
> ttl test1
(integer) -1
> ttl test2
(integer) -2#不存在或過期
#100秒後
> ttl test # test已過期
(integer) -2

expireat,pexpireat

設置key在某個時間戳過期,expreat參數時間戳用秒錶示，而pexpireat則用毫秒錶示，與expire和pexpire功能類似，返回1表示成功，0表示失敗。

#expireat命令，時間複雜度為O(1)
expireat key timestamp
#pexpireat命令，時間複雜度為O(1)
pexpireat key milliseconds-timestamp

示例

> set test test
> expireat test 1560873600 # 2019-06-19 00:00:00
(integer) 1
> set test1 test1
> pexpireat test1 156087360000 # 2019-06-19 00:00:00的毫秒錶示
(integer) 1

persist

移除key的過期時間，將key設置為永久有效，當key設置了過期時間，使用persist命令移除後返回1，如果key不存在或本身就是永久有效的，則返回0。

# persist命令,時間複雜度O(1)
persist key

示例

> set test test
> ttl test
(integer) -1 # 表示永久有效
> persist test
(integer) 0 # 對永久有效或不存在的key使用persist命令，返回
> expire test 10
(integer) 1
> persist test
(integer) 1

type

判斷key是什麼類型的數據結構,返回值為string,list,set,hash,zset,分別表示我們前面介紹的Redis的5種基礎數據結構。

geo,hyperloglog,bitmaps等複雜的數據結構，都是在這五種基礎數據結構上實現，比如geo是zset類型，hyperloglog和bitmaps都為string。

# type命令，時間複雜度O(1)
type key

示例

> set test test
> type test
string
> hset htest test test
> type htest
hash

小結

上面介紹的是Redis中最常用的通用命令，雖然簡單，但還是非常有必要掌握其用法和使用方面要注意的事項，其實，對於普通開發人員來說，很多時候，也只是使用這些基礎通用的命令來操作Redis而已。

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