redis通用命令与数据结构

官方文档

redis的命令很多，一般可以在官方网站获取
redis命令

命令

redis中的命令不区分大小写。

get和set

set ：用于存储一个键值对，这里的key和value不需要加上引号，表示的就是字符串，但如果需要加上单引号和双引号也可以。

get ：用于通过key查询value，get后边输入key就可以获得value，如果get后输入了一个不存在的key就会返回nil，表示空的意思。

整体上来说，redis是键值对结构，key固定是字符串，而value可以是很多种数据结构，如字符串，哈希表，列表等等，操作不同的数据结构就有不同的命令，全局命令可以搭配任意一个数据结构来使用。

keys

keys命令返回所有满足样式的key。

h?llo可以匹配hello，hallo和hxllo等等，？匹配的是任意一个字符。
h*llo可以匹配heeeello和hllo等等，*匹配的是0个或任意多个字符。
h[ae]llo可以匹配hello和hallo，但不匹配其他的命令，[xxx]可以匹配到方括号里的字母。
h[^ae]llo可以匹配hpllo，hxllo等等，但不匹配hello和hallo，[ ^xxxx]只有xxxx匹配不了，其他均可以排除。
h[a-b]llo可以匹配hallo和hbllo，里面指的是一个范围内的字符，是一个闭区间。

bash 复制代码

keys pattern

exists

exists命令可以判断key是否存在，可以判断一个key是否存在，也可以判断多个key能否存在，时间复杂度为O（1），因为redis组织这些key就是按照哈希表组织的。

bash 复制代码

exists key[key1 key2 ....]

del

可以删除指定的key，可以删除一个或者多个。

bash 复制代码

del key[key1 key2 ....]

但redis删除数据并没有像MySQL那样严格，如果redis是作为缓存，其中的数据是热点数据，是在一直在更换的，所以误删数据影响不大，但如果redis作为数据库使用，存的是全量数据，那么误删数据影响就大了。

expire

expire用于给key设置过期时间，当指定的key存储时间超出了规定的时间，就会被删除，这里设置的时间单位是s。

bash 复制代码

expire key seconds #单位是秒
pexpire key microsecond #单位是毫秒

此处设置过期时间，必须对一个存在的key进行设置，如果设置成功返回1，设置失败返回0。

ttl

bash 复制代码

ttl key

如果key存在且有设置过期时间，那么会返回剩下的过期时间。

如果key存在但没有设置过期时间，就会返回-1。

如果key不存在，执行此命令的时候就会返回-2。

过期策略 ：一个redis可能同时存在很多很多的key，这些key很大一部分都存在过期时间，此时，redis如果要知道key的过期情况，应该怎么做呢。

如果要删除这些过期的key，直接遍历key肯定是行不通的，所以redis中有两个策略，一个是定期删除，一个是惰性删除。

1.惰性删除：假设这个key已经到过期时间了，但暂时还存在服务器上，直到某一次突然查询这个key，redis会发现这个key已经过期，就把这个key给删除掉。

2.定期删除：定期删除是惰性删除的辅助机制，每隔一段时间看一下，抽取一部分key验证过期时间，如果过期了就删除，保证这个抽取检查的时间足够快。

为什么要保证检查时间足够快呢？因为redis是单线程的，执行命令是主要的任务，如果过期检查占据了太多的时间，导致执行命令的任务被阻塞，就有问题了。

3.定时器的实现方案（但redis其实没有采用此方案）

基于优先级队列实现的定时器：那我们要怎么实现检查过期key呢？可以引入一个优先级队列，每次只需要检查队首的元素是否过期即可，但我们也不需要检查的太频繁，可以根据队首元素的过期时间设置一个等待，等到时间到了之后，就唤醒这个线程，这样就可以节省cpu的开销。
那如果在检查的时间，突然来了一个新的任务呢？我们可以在新任务添加的时候，唤醒一下刚才阻塞的线程，重新检查一下队首元素，再根据时间重新调整等待时间即可。
基于时间轮实现的定时器：把时间划分成很多小段,有一个时间指针指向时间轮上的某一个格子，每一个格子中都挂着一串链表，每个链表都代表一个需要执行的任务，当指针走到某一个格子的时候，就把这个格子上链表的任务尝试执行了。

type

这个指令可以查看一个key对应的value的类型，时间复杂度为O（1）。

bash 复制代码

type key

数据结构

redis支持的数据类型页面

string类型 ：包含raw，int和embstr这几种内部编码，其中raw就是一个字符串，底层就是类似于C++里的char数组，而int用于一些计数的功能，当redis里的value就是一个整数的时候，redis会直接使用int来保存，embstr是针对短字符串进行的特殊优化，而程序员在使用的时候可能感受不到string类型的差异，因为redis在内部会根据当前的情况，自动适应的。

redis中的字符串直接就是按照二进制数据存储的，不会做任何的编码转换（插入的数据是UTF-8编码，取出来就是UTF-8编码，redis自身没有编码，所以出现乱码的概率更低），不仅仅可以存储文本数据，还可以存储整数，文本字符串，json，xml，二进制数据（图片，音频，视频等）。
hash类型 ：包含hashtable和ziplist两种内部编码，其中hashtable里就是最基本的hash表，而在元素比较少的时候就优化为ziplist了，因为使用ziplist是压缩列表，可以节省空间，而由于元素比较少，所以遍历一遍用的时间也不慢。
list类型 ：list包含linklist和ziplist两种内部编码，其中linklist就是我们平常使用的链表，而ziplist和刚才hash介绍的ziplist一样的，从redis3.2开始，就开始使用quicklist代替前面两种，quicklist就是一个链表，每一个链表的值都是一个ziplist，这样就在空间和时间上都可以兼顾到。
set类型 ：set类型包含hashtable和intset，intset主要针对于，集合中都是整数的情况。
zset类型：zset类型包含skiplist和ziplist两种类型，skiplist就是跳表，跳表也是链表，但每个节点上有多个指针域，巧妙搭配这些指针域，就可以实现O（logN）的查询效率。

查看方式

bash 复制代码

object encoding key

通过以上的命令可以查看key的编码方式。

单线程模型

redis只使用一个线程处理所有的命令请求，但并不代表redis服务器内部只有一个线程，redis服务器内部也存在多个线程，多个线程是用在处理网络IO。

redis是单线程模型，那么参照MySQL数据库来说，redis为什么这么快呢？

redis访问的是内存，数据库则是访问硬盘。
redis核心功能比MySQL简单，MySQL对于数据的删除查询，都有更复杂的功能支持，这样的功能势必要花费更多的开销。
redis是单线程模型，因为redis的请求处理都是比较快的，所以多线程对于redis的性能提升不大，单线程避免了不必要的线程竞争开销。
redis在底层采用了epoll模型处理网络IO。