Redis入门2--Redis数据类型及相关命令

问题导读：

1.Redis中keys的相关命令？
2.Redis中string的相关命令？
3.Redis中list的相关命令？

Redis支持的种数据类型包括string、list 、set 、sorted set 和hash。
Redis相关的命令可以查看：http://redis.io/commands 这是官方的命令使用手册，也有中文翻译的：http://redis.readthedocs.org/en/2.4/index.html

1. keys:

redis本质上一个key-value store，所以首先了解它的key。首先key也是字符串类型，但是key中不能包括边界字符。由于key不是binary safe的字符串，所以像"my key"和"mykeyundefined"这样包含空格和换行的key是不允许的。在redis内部并不限制使用binary字符，这是redis协议限制的。"\rundefined"在协议格式中会作为特殊字符。redis 1.2以后的协议中部分命令已经开始使用新的协议格式了(比如MSET)。总之目前还是把包含边界字符当成非法的key吧，免得被bug纠缠。另外关于key的一个格式约定介绍下，object-type:id:field。比如user:1000:password，blog:xxidxx:title。还有key的长度最好不要太长。道理很明显占内存啊，而且查找时候相对短key也更慢。不过也推荐过短的key，比如u:1000:pwd，这样的。显然没上面的user:1000:password可读性好。

下面介绍下key相关的命令：

exits key	测试指定key是否存在，返回1表示存在，0不存在
del key1 key2 ....keyN	删除给定key，返回删除key的数目，0表示给定key都不存在
type key	返回给定key的value类型。返回 none 表示不存在key，string字符类型，list 链表类型 set 无序集合类型
keys pattern	返回匹配指定模式的所有key
randomkey	返回从当前数据库中随机选择的一个key，如果当前数据库是空的，返回空串
rename oldkey newkey	原子的重命名一个key，如果newkey存在，将会被覆盖，返回1表示成功，0失败。可能是oldkey不存在或者和newkey相同
renamenx oldkey newkey	同上，但是如果newkey存在返回失败
dbsize	返回当前数据库的key数量
expire key seconds	为key指定过期时间，单位是秒。返回1成功。
ttl key	返回设置过过期时间的key的剩余过期秒数 -1表示key不存在或者没有设置过过期时间
select db-index	将key从当前数据库移动到指定数据库。返回1成功。0 如果key不存在，或者已经在指定数据库中
move key db-index	将key从当前数据库移动到指定数据库。返回1成功。0 如果key不存在，或者已经在指定数据库中
flushdb	删除当前数据库中所有key，此方法不会失败。慎用
flushall	删除所有数据库中的所有key，此方法不会失败。慎用

key相关命令简单示例：
[mw_shl_code=applescript,true]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"[/mw_shl_code]

2. string:

string是redis最基本的类型，而且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。从内部实现来看其实string可以看作byte数组，最大上限是1G字节。

下面是string类型的定义。
[mw_shl_code=applescript,true]struct sdshdr {
long len;
long free;
char buf[];
}[/mw_shl_code]
buf是个char数组用于存贮实际的字符串内容。char是一个字节。len是buf数组的长度，free是数组中剩余可用字节数。由此可以理解为什么string类型是二进制安全的了。因为它本质上就是个byte数组。当然可以包含任何数据了。另外string类型可以被部分命令按int处理。比如incr等命令，下面详细介绍。还有redis的其他类型像list，set，sorted set ，hash它们包含的元素与都只能是string类型。如果只用string类型，redis就可以被看作加上持久化特性的memcached。当然redis对string类型的操作比memcached多很多啊。如下：

set key value	设置key对应的值为string类型的value,返回1表示成功，0失败
setnx key value	同上，如果key已经存在，返回0 。nx 是not exist的意思
get key	获取key对应的string值,如果key不存在返回nil
getset key value	原子的设置key的值，并返回key的旧值。如果key不存在返回nil
mget key1 key2 ... keyN	一次获取多个key的值，如果对应key不存在，则对应返回nil。下面是个实验,首先清空当前数据库，然后设置k1,k2.获取时k3对应返回nil
mset key1 value1 ... keyN valueN	一次设置多个key的值，成功返回1表示所有的值都设置了，失败返回0表示没有任何值被设置
msetnx key1 value1 ... keyN valueN	同上，但是不会覆盖已经存在的key
incr key	对key的值做加加操作,并返回新的值。注意incr一个不是int的value会返回错误，incr一个不存在的key，则设置key为1
decr key	同上，但是做的是减减操作，decr一个不存在key，则设置key为-1
incrby key integer	同incr，加指定值，key不存在时候会设置key，并认为原来的value是 0
decrby key integer	同decr，减指定值。decrby完全是为了可读性，我们完全可以通过incrby一个负值来实现同样效果，反之一样。
append key value	给指定key的字符串值追加value,返回新字符串值的长度。
substr key start end	返回截取过的key的字符串值,注意并不修改key的值。下标是从0开始的

string相关命令简单示例：
[mw_shl_code=applescript,true]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)[/mw_shl_code]

3. list:

redis的list类型是一个每个子元素都是string类型的双向链表。所以[lr]push和[lr]pop命令的算法时间复杂度都是O(1)另外list会记录链表的长度。所以llen操作也是O(1).链表的最大长度是(2的32次方-1)。我们可以通过push,pop操作从链表的头部或者尾部添加删除元素。

这使得list既可以用作栈，也可以用作队列。有意思的是list的pop操作还有阻塞版本的。当我们[lr]pop一个list对象是，如果list是空，或者不存在，会立即返回nil。但是阻塞版本的b[lr]pop可以则可以阻塞，当然可以加超时时间，超时后也会返回nil。

为什么要阻塞版本的pop呢，主要是为了避免轮询。举个简单的例子如果我们用list来实现一个工作队列。执行任务的thread可以调用阻塞版本的pop去获取任务这样就可以避免轮询去检查是否有任务存在。当任务来时候工作线程可以立即返回，也可以避免轮询带来的延迟。

下面介绍list相关命令：

lpush key string	在key对应list的头部添加字符串元素，返回值为添加新元素后list的元素个数，0表示key存在且不是list类型
rpush key string	同上，在尾部添加
llen key	返回key对应list的长度，key不存在返回0,如果key对应类型不是list返回错误
lrange key start end	返回指定区间内的元素，下标从0开始，负值表示从后面计算，-1表示倒数第一个元素，key不存在返回空列表
ltrim key start end	截取list，保留指定区间内元素，成功返回1，key不存在返回错误
lset key index value	设置list中指定下标的元素值，成功返回1，key或者下标不存在返回错误
lrem key count value	从key对应list中删除count个和value相同的元素。count为0时候删除全部
lpop key	从list的头部删除元素，并返回删除元素。如果key对应list不存在或者是空返回nil，如果key对应值不是list返回错误
rpop key	同上，但是从尾部删除
blpop key1...keyN timeout	从左到右扫描返回对第一个非空list进行lpop操作并返回，比如blpop list1 list2 list3 0 ,如果list不存在list2,list3都是非空则对list2做lpop并返回从list2中删除的元素。如果所有的list都是空或不存在，则会阻塞timeout秒，timeout为0表示一直阻塞。当阻塞时，如果有client对key1...keyN中的任意key进行push操作，则第一在这个key上被阻塞的client会立即返回。如果超时发生，则返回nil。有点像unix的select或者poll
brpop	同blpop，一个是从头部删除一个是从尾部删除
rpoplpush srckey destkey	从srckey对应list的尾部移除元素并添加到destkey对应list的头部,最后返回被移除的元素值，整个操作是原子的.如果srckey是空或者不存在返回nil

4.set:

redis的set是string类型的无序集合。set元素最大可以包含(2的32次方-1)个元素。set的是通过hash table实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。hash table会随着添加或者删除自动的调整大小。需要注意的是调整hash table大小时候需要同步（获取写锁）会阻塞其他读写操作。关于set集合类型除了基本的添加删除操作，其他有用的操作还包含集合的取并集(union)，交集(intersection)，差集(difference)。通过这些操作可以很容易的实现sns中的好友推荐和blog的tag功能。

下面详细介绍set相关命令：

sadd key member	添加一个string元素到,key对应的set集合中，成功返回1,如果元素以及在集合中返回0,key对应的set不存在返回错误
srem key member	从key对应set中移除给定元素，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对应的不是set类型的值返回错误
spop key	删除并返回key对应set中随机的一个元素,如果set是空或者key不存在返回nil
srandmember key	同spop，随机取set中的一个元素，但是不删除元素
smove srckey dstkey member	从srckey对应set中移除member并添加到dstkey对应set中，整个操作是原子的。成功返回1,如果member在srckey中不存在返回0，如果key不是set类型返回错误
scard key	返回set的元素个数，如果set是空或者key不存在返回0
sismember key member	判断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	返回所有给定key的交集
sinterstore dstkey key1...keyN	同sinter，但是会同时将交集存到dstkey下
sunion key1 key2...keyN	返回所有给定key的并集
sunionstore dstkey key1...keyN	同sunion，并同时保存并集到dstkey下
sdiff key1 key2...keyN	返回所有给定key的差集
sdiffstore dstkey key1...keyN	同sdiff，并同时保存差集到dstkey下
smembers key	返回key对应set的所有元素，结果是无序的

5.sorted set:

sorted set和set一样也是string类型元素的集合，不同的是每个元素都会关联一个double类型的score。sorted set的实现是skip list（跳表）和hash table的混合体当元素被添加到集合中时，一个元素到score的映射被添加到hash table中，所以给定一个元素获取score的开销是O(1)，另一个score到元素的映射被添加到skip list并按照score排序，所以就可以有序的获取集合中的元素。添加，删除操作开销都是O(log(N))和skip list的开销一致，redis的skip list实现用的是双向链表，这样就可以逆序从尾部取元素。sorted set最经常的使用方式应该是作为索引来使用。我们可以把要排序的字段作为score存储，对象的id当元素存储。

下面是sorted set相关命令：

zadd key score member	添加元素到集合，元素在集合中存在则更新对应score
zrem key member	删除指定元素，1表示成功，如果元素不存在返回0
zincrby key incr member	增加对应member的score值，然后移动元素并保持skip list保持有序。返回更新后的score值
zrank key member	返回指定元素在集合中的排名（下标）,集合中元素是按score从小到大排序的
zrevrank key member	同上,但是集合中元素是按score从大到小排序
zrange key start end	类似lrange操作从集合中去指定区间的元素。返回的是有序结果
zrevrange key start end	同上，返回结果是按score逆序的
zrangebyscore key min max	返回集合中score在给定区间的元素
zcount key min max	返回集合中score在给定区间的数量
zcard key	返回集合中元素个数
zscore key element	返回给定元素对应的score
zremrangebyrank key min max	删除集合中排名在给定区间的元素
zremrangebyscore key min max	删除集合中score在给定区间的元素

6.hash:

redis hash是一个string类型的field和value的映射表。它的添加，删除操作都是O(1)（平均）。hash特别适合用于存储对象。相较于将对象的每个字段存成单个string类型。将一个对象存储在hash类型中会占用更少的内存，并且可以更方便的存取整个对象。内存的原因是因为它有存储优化机制，后面介绍。

下面介绍hash相关命令：

hset key field value	设置hash field为指定值，如果key不存在，则先创建
hget key field	获取指定的hash field
hmget key filed1....fieldN	获取全部指定的hash filed
hmset key filed1 value1 ... filedN valueN	同时设置hash的多个field
hincrby key field integer	将指定的hash filed 加上给定值
hexists key field	测试指定field是否存在
hdel key field	删除指定的hash field
hlen key	返回指定hash的field数量
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. 查看状态信息：
[mw_shl_code=applescript,true][root@md04 ~]# 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
vm_conf_page_size:32
vm_conf_pages:134217728
vm_stats_used_pages:3
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[/mw_shl_code]

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