Redis基本操作

根据哔站黑马教学笔记写的笔记：https://www.bilibili.com/video/BV1cr4y1671t?p=1&vd_source=6a3f27eeec2d16afabc65c8f5e06eac7

  • 1. 初识Redis
  • 2. Redis常见命令
    • 2.1 通用命令
    • 2.2 String 类型
      • 2.2.1 String 的常见命令
      • 2.2.2 key 结构
    • 2.3 Hash 类型
    • 2.4 List 类型
    • 2.5 Set 类型
    • 2.6 SortedSet 类型

1. 初识Redis

Redis诞生于2009年全称是Remote Dictionary Server 远程词典服务器，是一个基于内存的键值型NoSQL数据库。
键值型指的是在Redis中存储数据都是以key、value对的形式来存储的，而value形式多种多样，可以是字符串、数值、json等等。

键值数据库：
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NoSql：
可以翻译为Not Only Sql（不仅仅是SQL），或者是No Sql（非Sql）数据库。是相对于传统关系型数据库而言，有很大差异的一种特殊的数据库，因此也称为非关系型数据库。

特征：

  1. 键值（key-value）型，value支持多种不同数据结构，功能丰富
  2. 单线程，每个命令具备原子性
  3. 低延迟，速度快（基于内存、IO多路复用、良好的编码）。
  4. 支持数据持久化
  5. 支持主从集群、分片集群
  6. 支持多语言客户端

Redis的官方网站地址：https://redis.io/
安装就不演示了。

2. Redis常见命令

Redis为了方便我们学习，将操作不同数据类型的命令也做了分组，在官网（ https://redis.io/commands ）可以查看到不同的命令。

2.1 通用命令

  1. KEYS：查看符合模板的所有key
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  2. DEL：删除一个指定的key
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  3. EXISTS：判断key是否存在
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  4. EXPIRE：给一个key设置有效期，有效期到期时该key会被自动删除
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  5. TTL：查看一个key的剩余有效期
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这里返回 -2 就是删除了，返回 -1 就是存在且没有过期时间

可以通过help [command] 查看一个命令的具体用法，例如：查看keys命令的帮助信息：
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2.2 String 类型

String 类型，也就是字符串类型，是 Redis 中最简单的存储类型。其 value 是字符串，不过根据字符串的格式不同，又可以分为3类：

  1. String：普通字符串
  2. int：整数类型，可以做自增、自减操作
  3. float：浮点类型，可以做自增、自减操作

不管是哪种格式，底层都是字节数组形式存储，只不过是编码方式不同。字符串类型的最大空间不能超过512m。

2.2.1 String 的常见命令

可以使用 help @string 来查看string类型的所有方法，这里展示一些常用的命令。

  1. SET：添加或者修改已经存在的一个 String 类型的键值对
    在这里插入图片描述

  2. GET：根据 key 获取 String 类型的 value
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  3. MSET：批量添加多个 String 类型的键值对
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  4. MGET：根据多个 key 获取多个 String 类型的 value
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  5. INCR：让一个整型的 key 自增 1
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  6. INCRBY：让一个整型的 key 自增并指定步长，例如：incrby num 2 让 num 值自增 2
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  7. INCRBYFLOAT： 让一个浮点类型的数字自增并指定步长
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因：由于redis中浮点数的计算精度问题，就会导致出现这样的问题，并且无法避免
解决方法：建议确认业务需要的精度，放大相应倍数用整数incr系列

  1. SETNX：添加一个 String 类型的键值对，前提是这个 key 不存在，否则不执行
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  2. SETEX：添加一个 String 类型的键值对，并且指定有效期

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2.2.2 key 结构

Redis 没有类似 MySQL 中的 Table 的概念，那我们又该如何区分不同类型的 key 呢？
例如我们需要存储学生、班级信息到 redis，有一个学生 id 是 1，有一个班级 id 也是 1，那用 id 作为 key，肯定就会发生冲突，这时我们该怎么解决？
我们可以给前缀加以区分，规范性的添加更利于我们识别。例如：
cqie:class:1，cqie:student:1,用分号隔开，多层可以隔开多个，这样就可以避免 key 的冲突了。

keyvalue
cqie:student:1{“id”:1,“name”:“zhangsan”,“age”:22}
cqie:class:1{“id”:1,“teacher”:“lisi”,“num”:50}

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在Redis的桌面客户端中，也会以相同前缀作为层级结构，让数据更清晰：

存储两个及以上才会分层

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2.3 Hash 类型

Hash 类型，也叫散列，其 value 是一个无序字典，类似 Java 中的 HashMap 结构。

String 结构是将对象序列化为 JSON 字符串后存储，当需要修改对象某个字段时很不方便，而 Hash 结构可以将对象中的每个字段独立存储，这样就可以针对单个字段做 CRUD了。

可以使用 help @hash 来查看string类型的所有方法，里展示一些常用的命令。

  • HSET key field value：添加或者修改hash类型key的field的值，可以添加多个
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  • HGET key field：获取一个hash类型key的field的值
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  • HMSET：批量添加多个hash类型key的field的值(有点尴尬了，hset也能添加多个，现在hmset显得多余了）
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  • HMGET：批量获取多个hash类型key的field的值
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  • HGETALL：获取一个hash类型的key中的所有的field和value
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  • HKEYS：获取一个hash类型的key中的所有的field
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  • HINCRBY:让一个hash类型key的字段值自增并指定步长
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  • HSETNX：添加一个hash类型的key的field值，前提是这个field不存在，否则不执行
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2.4 List 类型

Redis 中的 List 类型与 Java 中的 LinkedList 类似，可以看做是一个双向链表结构。既可以支持正向检索也可以支持反向检索。常用来存储一个有序数据。
特征也和 LinkedList 类似：

  1. 有序
  2. 元素可以重复
  3. 插入和删除快
  4. 查询速度一般

List的常见命令有：

  • LPUSH key element … ：向列表左侧插入一个或多个元素
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  • LPOP key：移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回nil
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  • RPUSH key element … ：向列表右侧插入一个或多个元素
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  • RPOP key：移除并返回列表右侧的第一个元素
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  • LRANGE key star end：返回一段角标范围内的所有元素
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  • BLPOP和BRPOP：与LPOP和RPOP类似，只不过在没有元素时等待指定时间，而不是直接返回nil

此时这里卡着
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我们再开一个命令窗口添加一条数据，这边就会弹出来
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2.5 Set 类型

Redis 的 Set 结构与 Java 中的 HashSet 类似，可以看做是一个 value 为 null 的 HashMap。因为也是一个 hash 表，因此具备与 HashSet 类似的特征：

  • 无序

  • 元素不可重复

  • 查找快

  • 支持交集、并集、差集等功能

Set的常见命令有：

  • SADD key member … ：向set中添加一个或多个元素
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  • SREM key member … : 移除set中的指定元素
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  • SCARD key： 返回 set 中元素的个数
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  • SISMEMBER key member：判断一个元素是否存在于 set 中
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  • SMEMBERS：获取 set 中的所有元素
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  • SINTER key1 key2 … ：求 key1 与 key2 的交集
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求交集：
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练习：

  1. 将下列数据用Redis的Set集合来存储：
  • 张三的好友有：李四、王五、赵六
  • 李四的好友有：王五、麻子、二狗
  1. 利用Set的命令实现下列功能：
  • 计算张三的好友有几人
  • 计算张三和李四有哪些共同好友
  • 查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友
  • 查询张三和李四的好友总共有哪些人
  • 判断李四是否是张三的好友
  • 判断张三是否是李四的好友
  • 将李四从张三的好友列表中移除

先将好友存储到 Redis 中：
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  1. 计算张三的好友有多少个：
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  2. 计算张三和李四有哪些共同好友：
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  3. 查询哪些人是张三的好友却不是李四的好友：
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  4. 查询张三和李四的好友总共有哪些人：
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  5. 判断李四是否是张三的好友：
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  6. 判断张三是否是李四的好友：
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  7. 将李四从张三的好友列表中移除：
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2.6 SortedSet 类型

Redis 的 SortedSet 是一个可排序的 set 集合，与 Java 中的 TreeSet 有些类似，但底层数据结构却差别很大。SortedSet 中的每一个元素都带有一个 score 属性，可以基于 score 属性对元素排序，底层的实现是一个跳表（SkipList）加 hash 表。

SortedSet 具备下列特性：

  • 可排序
  • 元素不重复
  • 查询速度快

因为 SortedSet 的可排序特性，经常被用来实现排行榜这样的功能。

SortedSet 的常见命令有：

  • ZADD key score member：添加一个或多个元素到sorted set ，如果已经存在则更新其score值
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  • ZREM key member：删除sorted set中的一个指定元素
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  • ZSCORE key member : 获取sorted set中的指定元素的score值
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  • ZRANK key member：获取sorted set 中的指定元素的排名
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  • ZCARD key：获取sorted set中的元素个数
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  • ZCOUNT key min max：统计score值在给定范围内的所有元素的个数
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  • ZINCRBY key increment member：让sorted set中的指定元素自增，步长为指定的increment值
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  • ZRANGE key min max：按照score排序后，获取指定排名范围内的元素
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  • ZRANGEBYSCORE key min max：按照score排序后，获取指定score范围内的元素
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  • ZDIFF、ZINTER、ZUNION：求差集、交集、并集

注意：所有的排名默认都是升序，如果要降序则在命令的Z后面添加REV即可，例如：

  • 升序获取sorted set 中的指定元素的排名：ZRANK key member

  • 降序获取sorted set 中的指定元素的排名：ZREVRANK key memeber

练习题：
将班级的下列学生得分存入Redis的SortedSet中：
Jack 85, Lucy 89, Rose 82, Tom 95, Jerry 78, Amy 92, Miles 76
并实现下列功能：

  • 删除Tom同学
  • 获取Amy同学的分数
  • 获取Rose同学的排名
  • 查询80分以下有几个学生
  • 给Amy同学加2分
  • 查出成绩前3名的同学
  • 查出成绩80分以下的所有同学

先将分数存入 Redis 中：
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  1. 删除 Tom 同学：
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  2. 获取 Amy 同学的分数：
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  3. 获取 Rose 同学的排名：
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  4. 查询 80 分以下有几个学生：
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  5. 给 Amy 同学加两分：
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  6. 查出成绩前三的同学：
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  7. 查出成绩 80 分以下的所有学生：
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