目录

前言：

基本全局命令

KEYS  

EXISTS 

DEL 

EXPIRE

 TTL

 TYPE

 数据结构和内部编码

 内部编码：

单线程架构 

引出单线程模型：

 为什么单线程还这么快？

String字符串

字符串数据类型：

常见命令：

 SET

 GET

 MGET

MSET 

SETNX

计数命令：

INCR

 INCRBY

INCRBYFLOAT

 其他命令：

APPEND

GETRANGE 

SETRANGE

STRLEN 

内部编码：

---

前言：

 Redis提供了5种数据结构，理解每种数据结构的特点对于Redis开发运维⾮常重要

• 预备知识：几个全局命令，数据结构，内部编码，单线程模式机制分析
• 5种数据结构的特点、命令使用、应用场景示例
• 键遍历、数据库管理

基本全局命令

KEYS  

• h?llo 匹配 hello , hallo和hxllo等
• h*llo 匹配 hllo，heeeello
• h[ae]llo 只匹配hallo，hello
• h[^e]llo 匹配hallo，hbllo...不匹配hello
• h[a-b]llo 匹配hallo到hbllo

语法：

KEYS pattern

返回值：

匹配pattern的所有key

从上面可以看出

？ 只能匹配单个字符，且不能为空

*   可以匹配0到多个字符

[xyz] 可以单独匹配x与y与z，能够匹配[]中的单个字符

^ 就代表非的意思

[a-b] 中间有 ' - '就是a到b的意思即字符在a-b之间的都能匹配   

EXISTS 

判断某个key是否存在

语法：

EXISTS key [key ...]

返回值：key存在的个数 

示例：

DEL 

 删除指定的key

语法：

DEL key [key ...]

返回值：删除掉的key的个数

EXPIRE

为指定的key添加秒级的过期时间(Time To Live TTL)

语法：

EXPIRE key seconds

返回值：1表示设置成功，0表示设置失败

 TTL

获取指定key的过期时间，秒级

语法：

TTL key

返回值：

剩余过期时间，-1表示没有关联过期时间，-2表示key不存在

 TYPE

返回key对应的数据类型

语法：

TYPE key

返回值：none、string、list、set、zset、hash、stream

示例：

 

---

 数据结构和内部编码

type 命令实际返回的就是当前键的数据结构类型，它们分别是：string（字符串）、list（列表）、hash（哈希）、set（集合）、zset（有序集合），但这些只是Redis对外的数据结构

 内部编码：

可以看到每种数据结构都有⾄少两种以上的内部编码实现，例如list数据结构包含了linkedlistziplist两种内部编码。同时有些内部编码，例如ziplist，可以作为多种数据结构的内部实现，可以通
过object encoding命令查询内部编码

这样设计有两个好处：

1. 可以改进内部编码的同时，对外的数据结构和命令使用毫无影响，对用户来说基本无感知
2. 多种编码可以实现在不同场景发挥各自的优势，例如ziplist节省内存，但是在列表元素比较多的情况下性能会下降，这时候Redis就会根据配置选项将列表类型的内部转化成linkedlist，整个过程用户感受不到 

单线程架构 

Redis使⽤了单线程架构来实现⾼性能的内存数据库服务
 

引出单线程模型：

现在开启三个redis-cli客户端同时在一个redis-server下同时执行命令

客户端1：set hello world

客户端2：incr counter

客户端3：incr counter

虽然这三个命令时同时发送的，但是从微观上看，这些命令还是线性的方式执行的，只是原则上的执行顺序不定，但是一定不会有两条命令同时执行，这就可以想象redis内部只有一个服务窗口，多个客户端按照 他们达到的先后顺序排队在串口前，依次接受Redis的服务，所以客户端2和客户端3同时对counter自增，并不会产生并发问题。 

 为什么单线程还这么快？

通常来讲，单线程处理能⼒要⽐多线程差，那为什么Redis使用单线程模型会达到万级的处理能力呢？

可以归结为一下三点

1.纯内存访问。内存响应时间大约为100纳秒

2.非阻塞IO。Redis使用epoll作为I/O多路复用技术的实现，不在网络I/O上浪费过多时间

3.单线程避免了线程切换和线程竞争产生的小号，简化了模型。

虽然单线程给Redis带来很多好处，但还是有⼀个致命的问题：对于单个命令的执⾏时间都是有
要求的。如果某个命令执⾏过⻓，会导致其他命令全部处于等待队列中，迟迟等不到响应，造成⼾
端的阻塞，对于Redis这种⾼性能的服务来说是⾮常严重的，所以Redis是⾯向快速执⾏场景的数据库。
 

---

String字符串

⾸先Redis中所有的键的类型都是字符串类型，⽽且其他⼏种数据结构也都是在字符串类似基础上构建的，例如列表和集合的元素类型是字符串类型，所以字符串类型能为其他4种数据结构的学习奠定基础

TIPS：由于Redis内部存储字符串完全是按照⼆进制流的形式保存的，所以Redis是不处理字符集编码问题的，客⼾端传⼊的命令中使⽤的是什么字符集编码，就存储什么字符集编码
 

字符串数据类型：

常见命令：

 SET

将string类型的value设置到key中。如果key之前存在，则覆盖，⽆论原来的数据类型是什么。之前关于此key的TTL也全部失效。

语法：

SET key value [expiration EX seconds|PX milliseconds] [NX|XX]

选项：

• EX seconds ： 使用秒级作为单位设置key的过期时间
• PX milliseconds ： 使用毫秒作为单位设置key的过期时间
• NX ： 只在key不存在时才进行设置，如果之前key已经存在就不设置了
• XX ： 只在key存在的时候再进行设置，如果之前key不存在，就不设置 

返回值：

• 成功返回OK
• 如果由于SET指定NX或者XX不满足条件，SET不会执行并返回nil 

 GET

获取key对应的value。如果不存在就返回nil，如果key的类型不是string就会报错

语法：

GET key

返回值：key对应的value，或者nil当key不存在 

 MGET

⼀次性获取多个key的值。如果对应的key不存在或者对应的数据类型不是string，返回nil。

语法：

MGET key [key ...]

返回值：对应value的列表 

示例：

MSET 

 ⼀次性设置多个key的值

 语法：

MSET key value [key value ...]

返回值：永远是OK 

 示例：

SETNX

 设置key-value但只允许在key之前不存在的情况下

语法：

SETNX key value

返回值：1表示设置成功，0表示设置失败

示例：

 SETXX也是同理~~

计数命令：

INCR

将key对应的string表⽰的数字加⼀。如果key不存在，则视为key对应的value是0。如果key对应的string不是⼀个整型或者范围超过了64位有符号整型，则报错。

语法：

INCR key

返回值：integer类型的加完后的值

示例：

DECR同理，但DECR是减一 

 INCRBY

将key对应的string表⽰的数字加上对应的值。如果key不存在，则视为key对应的value是0。如果key对应的string不是⼀个整型或者范围超过了64位有符号整型，则报错。

语法： 

INCRBY key decrement

返回值：integer类型加完后的数值

示例：

DECRBY同理，不过是减去对应的值 

INCRBYFLOAT

将key对应的string表⽰的浮点数加上对应的值。如果对应的值是负数，则视为减去对应的值。如果
key不存在，则视为key对应的value是0。如果key对应的不是string，或者不是⼀个浮点数，则报
错。允许采⽤科学计数法表⽰浮点数。

语法：

INCRBYFLOAT key increment

返回值：加/减完之后的值 

 其他命令：

APPEND

如果key已经存在并且是⼀个string，命令会将value追加到原有string的后边。如果key不存在，
则效果等同于SET命令。

语法：

APPEND key value

GETRANGE 

返回key对应的string的⼦串，由start和end确定（左闭右闭）(start,end)。可以使⽤负数表⽰倒数。-1代表
倒数第⼀个字符，-2代表倒数第⼆个，其他的与此类似。超过范围的偏移量会根据string的⻓度调整成正确的值

语法：

GETRANGE key start end

返回值：string类型的字符串

 示例：

SETRANGE

覆盖字符串的一部分，从指定的偏移开始

语法：

SETRANGE key offset value

返回值：替换后的string长度

示例：

STRLEN 

获取key对应的string的⻓度。当key存放的类似不是string时，报错

语法：

STRLEN key

返回值：

string的长度，或当key不存在的时候，返回0

示例：

 

内部编码：

字符串的内部编码有三种：

• int：8个字节长整型
• embstr：小于等于39个字节的字符串
• raw：大于39个字节的字符串 

 Redis会根据当前值的类型和⻓度动态决定使⽤哪种内部编码实现。

示例：