redis-3-Hash-List

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

文章目录

前言
[1. Hash类型](#1. Hash类型)
- [1.1 hset，hget，hexists，hdel](#1.1 hset，hget，hexists，hdel)
- [1.2 hkeys](#1.2 hkeys)
- [1.3 hvals](#1.3 hvals)
- [1.4 hgetall和hmget](#1.4 hgetall和hmget)
- [1.5 hlen，hsetnx，hincrby，hincrbyfloat，hstrlen](#1.5 hlen，hsetnx，hincrby，hincrbyfloat，hstrlen)
- [1.6 hash编码](#1.6 hash编码)
- [1.7 哈希的应用](#1.7 哈希的应用)
[2. list类型](#2. list类型)
- [2.1 lpush和lrange](#2.1 lpush和lrange)
- [2.2 lpushx，rpush，rpushx](#2.2 lpushx，rpush，rpushx)
- [2.3 lpop，rpop](#2.3 lpop，rpop)
- [2.4 lindex，linsert，llen](#2.4 lindex，linsert，llen)
- [2.5 lrem](#2.5 lrem)
- [2.6 ltrim，lset](#2.6 ltrim，lset)
- [2.7 blpop和brpop](#2.7 blpop和brpop)
- [2.8 list内部编码](#2.8 list内部编码)
- [2.9 应用场景](#2.9 应用场景)
- [2.10 消息队列](#2.10 消息队列)
- [2.11 微博 Timeline](#2.11 微博 Timeline)
总结

前言

1. Hash类型

⼏乎所有的主流编程语⾔都提供了哈希（hash）类型，它们的叫法可能是哈希、字典、关联数组、映射。在 Redis 中，哈希类型是指值本⾝⼜是⼀个键值对结构，形如 key = "key"，value = { {field1, value1 }, ..., {fieldN, valueN } }

哈希类型中的映射关系通常称为 field-value，⽤于区分 Redis 整体的键值对（key-value），注意这⾥的 value 是指 field 对应的值，不是键（key）对应的值，请注意 value 在不同上下⽂的作⽤

1.1 hset，hget，hexists，hdel

bash 复制代码

HSET key field value [field value ...]

设置 hash 中指定的字段（field）的值（value）

返回值：添加的字段的个数。

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> hset key f1 111
1
127.0.0.1:6379> hset key f2 222
1
127.0.0.1:6379> hset key f3 333 f4 444
2

bash 复制代码

HGET key field

获取 hash 中指定字段的值

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> hget key f1
111

bash 复制代码

HEXISTS key field

判断 hash 中是否有指定的字段。

返回值：1 表⽰存在，0 表⽰不存在。

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> hexists key f1
1

bash 复制代码

HDEL key field [field ...]

删除 hash 中指定的字段。

返回值：本次操作删除的字段个数。

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> hdel key f1 f2
2

del是删除所有的，hdel是删除value里面的部分key

1.2 hkeys

获取 hash 中的所有字段。

bash 复制代码

HKEYS key

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> hkeys key
f3
f4

1.3 hvals

获取 hash 中的所有的值。

bash 复制代码

HVALS key

返回值：所有的值。

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> hvals key
333
444

h系列的命令，必须保证key对应的value是哈希类型

1.4 hgetall和hmget

获取 hash 中的所有字段以及对应的值。

bash 复制代码

HGETALL key

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> hgetall key
1) "f3"
2) "333"
3) "f4"
4) "444"

返回形式是一个filed一个value的形式

hmget：

⼀次获取 hash 中多个字段的值。

hget：只是获取一个filed对应的value

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> hmget key f3 f4
1) "333"
2) "444"

hmset和hset是一样的效果

在使⽤ HGETALL 时，如果哈希元素个数⽐较多，会存在阻塞 Redis 的可能。如果开发⼈员只需要获取部分 field，可以使⽤ HMGET，如果⼀定要获取全部 field，可以尝试使⽤ HSCAN命令，该命令采⽤渐进式遍历哈希类型

意思就是敲一次命令，遍历一部分，在敲一次命令，又遍历一小部分，相当于concurrentHashMao的扩容

1.5 hlen，hsetnx，hincrby，hincrbyfloat，hstrlen

hlen：获取 hash 中的所有字段的个数

bash 复制代码

HLEN key

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> hlen key
(integer) 4

hsetnx：在字段不存在的情况下，设置 hash 中的字段和值。如果存在就是设置失败

hset：这个是存在就是修改，不存在设置

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> hgetall key
1) "f3"
2) "333"
3) "f4"
4) "444"
5) "f1"
6) "111"
7) "f2"
8) "222"
127.0.0.1:6379> hsetnx key f5 555
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hsetnx key f5 666
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hget key f5
"555"

HINCRBY：将 hash 中字段对应的数值添加指定的值。是整数

bash 复制代码

HINCRBY key field increment

返回值：该字段变化之后的值。

HINCRBYFLOAT

HINCRBY 的浮点数版本。

hstrlen：计算对应field的长度，单位是字节

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> hincrby key f1 20
(integer) 131
127.0.0.1:6379> hget key f1
"131"
127.0.0.1:6379> hincrbyfloat key f1 1.1
"132.10000000000000001"

1.6 hash编码

压缩列表就是类似于：zip这种东西，压缩的本质就是针对数据进行重新编码，不同的数据有不同的特点，结合这些特点进行精妙的设计，重新编码之后就可以缩小体积

ziplist：内部的数据结构也是精心设计的，要元素更加紧凑，目的是节省空间

ziplist付出的代价就是读写元素是比较慢的，如果元素个数少，不明显，元素个数多的话，就会慢的比较明显

所以哈希元素少用ziplist，多的话用hashtable

每个value的值长度都比较短，用ziplist，长的话就用另一个

哈希的内部编码有两种：

• ziplist（压缩列表）：当哈希类型元素个数⼩于 hash-max-ziplist-entries 配置（默认 512 个）、

同时所有值都⼩于 hash-max-ziplist-value 配置（默认 64 字节）时，Redis 会使⽤ ziplist 作为哈

希的内部实现，ziplist 使⽤更加紧凑的结构实现多个元素的连续存储，所以在节省内存⽅⾯⽐

hashtable 更加优秀。

• hashtable（哈希表）：当哈希类型⽆法满⾜ ziplist 的条件时，Redis 会使⽤ hashtable 作为哈希

的内部实现，因为此时 ziplist 的读写效率会下降，⽽ hashtable 的读写时间复杂度为 O(1)

hash-max-ziplist-entries这些可以在配置文件中配置的redis.conf

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> hset key f1 111
(integer) 1
127.0.0.1:6379> object encoding key
"listpack"

这里的listpack就是ziplist

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> hset key f2 22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222
(integer) 1
127.0.0.1:6379> object encoding key
"hashtable"

1.7 哈希的应用

就是作为缓存的时候，存储结构化数据

这是本来的数据结构

这是redis中的数据结构

当然也可以用String来存储，就是把这个数据结构转换为JSON就可以了

原⽣字符串类型⸺使⽤字符串类型，每个属性⼀个键。就是所有都作为key了
set user:1:name James
set user:1:age 23
set user:1:city Beijing
优点：实现简单，针对个别属性变更也很灵活。
缺点：占⽤过多的键，内存占⽤量较⼤，同时⽤⼾信息在 Redis 中⽐较分散，缺少内聚性，所以这种
⽅案基本没有实⽤性。
序列化字符串类型，例如 JSON 格式
优点：针对总是以整体作为操作的信息⽐较合适，编程也简单。同时，如果序列化⽅案选择合适，内存的使⽤效率很⾼。
缺点：本⾝序列化和反序列需要⼀定开销，同时如果总是操作个别属性则⾮常不灵活。
哈希类型
优点：简单、直观、灵活。尤其是针对信息的局部变更或者获取操作。
缺点：需要控制哈希在 ziplist 和 hashtable 两种内部编码的转换，可能会造成内存的较⼤消耗。

不建议使用第一个方法，因为不满足高内聚低耦合

但是需要注意的是哈希类型和关系型数据库有两点不同之处：

• 哈希类型是稀疏的，⽽关系型数据库是完全结构化的，例如哈希类型每个键可以有不同的 field，⽽

关系型数据库⼀旦添加新的列，所有⾏都要为其设置值，即使为 null

• 关系数据库可以做复杂的关系查询，⽽ Redis 去模拟关系型复杂查询，例如联表查询、聚合查询等

基本不可能，维护成本⾼

为什么uid还要存一份呢，为了是让我们的代码写起来方便，多一点内存而已

2. list类型

列表类型是⽤来存储多个有序的字符串，如图所⽰，a、b、c、d、e 五个元素从左到右组成

了⼀个有序的列表，列表中的每个字符串称为元素（element），⼀个列表最多可以存储 2 − 32 1 个元

素。在 Redis 中，可以对列表两端插⼊（push）和弹出（pop），还可以获取指定范围的元素列表、

获取指定索引下标的元素等。列表是⼀种⽐较灵活的数据结构，它可以

充当栈和队列的⻆⾊，在实际开发上有很多应⽤场景。

list内部结构类似于双端队列

列表类型的特点：

第⼀、列表中的元素是有序的，这意味着可以通过索引下标获取某个元素或者某个范围的元素列表，

例如要获取图 2-20 的第 5 个元素，可以执⾏ lindex user:1:messages 4 或者倒数第 1 个元素，lindex

user:1:messages -1 就可以得到元素 e。

第⼆、区分获取和删除的区别，例如图中的 lrem 1 b 是从列表中把从左数遇到的前 1 个 b 元素删

除，这个操作会导致列表的⻓度从 5 变成 4；但是执⾏ lindex 4 只会获取元素，但列表⻓度是不会变化

的。

第三、列表中的元素是允许重复的

hash的field是不能重复的

这里的有序指的是元素之间的顺序是固定的，并非升序或者降序

2.1 lpush和lrange

将⼀个或者多个元素从左侧放⼊（头插）到 list 中。

语法：

bash 复制代码

 LPUSH key element [element ...]

返回值：插⼊后 list 的⻓度。

比如lpush 1 2 3 4

依次头插，所以4在最前面了

LRANGE

获取从 start 到 end 区间的所有元素，左闭右闭。

语法：

bash 复制代码

 LRANGE key start stop

返回值：指定区间的元素。也是闭区间

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> lpush key 1 2 3 4
(integer) 4
127.0.0.1:6379> lpush key 5 6 7 8
(integer) 8
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
1) "8"
2) "7"
3) "6"
4) "5"
5) "4"
6) "3"
7) "2"
8) "1"

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> lrange key 0 10
1) "8"
2) "7"
3) "6"
4) "5"
5) "4"
6) "3"
7) "2"
8) "1"

就算下标不合法也没事，变成了能获取就获取的方式了

2.2 lpushx，rpush，rpushx

LPUSHX

在 key 存在时，将⼀个或者多个元素从左侧放⼊（头插）到 list 中。不存在，直接返回

语法：

bash 复制代码

 LPUSHX key element [element ...]

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> lpushx key 9 10
(integer) 10
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
 1) "10"
 2) "9"
 3) "8"
 4) "7"
 5) "6"
 6) "5"
 7) "4"
 8) "3"
 9) "2"
10) "1"
127.0.0.1:6379> lpushx key2 9 10
(integer) 0
127.0.0.1:6379> lrange key2 0 -1
(empty array)

lpush如果key不存在，就会创建新的key

RPUSH

将⼀个或者多个元素从右侧放⼊（尾插）到 list 中。

语法：

bash 复制代码

 RPUSH key element [element ...]

RPUSHX

在 key 存在时，将⼀个或者多个元素从右侧放⼊（尾插）到 list 中。

语法：

bash 复制代码

RPUSHX key element [element ...]

返回值：插⼊后 list 的⻓度

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> rpush key 0
(integer) 11
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
 1) "10"
 2) "9"
 3) "8"
 4) "7"
 5) "6"
 6) "5"
 7) "4"
 8) "3"
 9) "2"
10) "1"
11) "0"

2.3 lpop，rpop

LPOP

从 list 左侧取出元素（即头删）。

语法：

bash 复制代码

 LPOP key

返回值：取出的元素或者 nil。

RPOP

从 list 右侧取出元素（即尾删）。

语法：

bash 复制代码

 RPOP key

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> lpop key 
"10"
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
 1) "9"
 2) "8"
 3) "7"
 4) "6"
 5) "5"
 6) "4"
 7) "3"
 8) "2"
 9) "1"
10) "0"

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> lpop key 3
1) "9"
2) "8"
3) "7"
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
1) "6"
2) "5"
3) "4"
4) "3"
5) "2"
6) "1"
7) "0"

后面加个数字，表示删除几个

2.4 lindex，linsert，llen

LINDEX

获取从左数第 index 位置的元素。

语法：

bash 复制代码

 LINDEX key index

返回值：取出的元素或者 nil。

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
1) "6"
2) "5"
3) "4"
4) "3"
5) "2"
6) "1"
7) "0"
127.0.0.1:6379> lindex key 1
"5"
127.0.0.1:6379> lindex key -1
"0"

LINSERT

在特定位置插⼊元素。

语法：

bash 复制代码

 LINSERT key <BEFORE | AFTER> pivot element

before和after表示你是要插入指定元素之前还是之后，pivot 是插入基准，element是插入元素

返回值：插⼊后的 list ⻓度。

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> linsert key  before 3 999
(integer) 8
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
1) "6"
2) "5"
3) "4"
4) "999"
5) "3"
6) "2"
7) "1"
8) "0"

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> linsert key  before 999 99
(integer) 10
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
 1) "6"
 2) "5"
 3) "4"
 4) "99"
 5) "999"
 6) "999"
 7) "3"
 8) "2"
 9) "1"
10) "0"

注意这个基准是具体的值，而不是下标，就是先找到基准值对应的位置，找到第一个就可以插入了

LLEN

获取 list ⻓度。

语法：

bash 复制代码

 LLEN key

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> llen key
(integer) 10

2.5 lrem

bash 复制代码

LREM key count element

就是remove

就是删除

count 表示删除个数

elemnet指的是要删除的值

count>0:从左往右删除

count<0:表示从右往左删除count个element

count：0，，，删除所有的element

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> flushall
OK
127.0.0.1:6379> rpush key 1 2 3 4
(integer) 4
127.0.0.1:6379> rpush key 1 2 3 4
(integer) 8
127.0.0.1:6379> rpush key 1 2 3 4
(integer) 12
127.0.0.1:6379> lrem key 2 1
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
 1) "2"
 2) "3"
 3) "4"
 4) "2"
 5) "3"
 6) "4"
 7) "1"
 8) "2"
 9) "3"
10) "4"
127.0.0.1:6379> lrem key -2 2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
1) "2"
2) "3"
3) "4"
4) "3"
5) "4"
6) "1"
7) "3"
8) "4"
127.0.0.1:6379> lrem key 0 3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
1) "2"
2) "4"
3) "4"
4) "1"
5) "4"

2.6 ltrim，lset

bash 复制代码

LTRIM key start stop

这个就是范围删除，就是保留start和stop区间内的元素，区间外的元素就删除了

也是闭区间，闭区间之外被删除

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
1) "2"
2) "4"
3) "4"
4) "1"
5) "4"
127.0.0.1:6379> ltrim key 1 3
OK
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
1) "4"
2) "4"
3) "1"

ACL：就是访问控制列表，权限

意思就是redis有很多命令，给命令打上一些标签，这个意思就是这是一个写操作，用于list，比较慢

打好这些标签以后，管理员就可以给redis用户配置不同的权限，允许该用户可以执行哪些标签对应的命令

lset：根据下标来修改元素

bash 复制代码

LSET key index element

就是修改任意一个位置的元素，把index修改为element，复杂度是oN,因为是队列嘛

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> lset key 2 1000
OK
127.0.0.1:6379> lrange key 0 -1
1) "4"
2) "4"
3) "1000"

注意这里的修改下标不能越界

2.7 blpop和brpop

blpop 和 brpop 是 lpop 和 rpop 的阻塞版本，和对应⾮阻塞版本的作⽤基本⼀致，除了：

• 在列表中有元素的情况下，阻塞和⾮阻塞表现是⼀致的。但如果列表中没有元素，⾮阻塞版本会理解返回 nil，但阻塞版本会根据 timeout，阻塞⼀段时间，期间 Redis 可以执⾏其他命令，但要求执⾏该命令的客⼾端会表现为阻塞状态。

意思是使用brpop的时候，可以设置阻塞时间的，并不是无休止的等待，而且阻塞期间可以使用其他命令，不会影响redis服务器

• 命令中如果设置了多个键，那么会从左向右进⾏遍历键，⼀旦有⼀个键对应的列表中可以弹出元素，命令⽴即返回。

意思是这两个命令可以处理多个key，多个key就对应多个list，这多个llist哪个有元素了，就会返回哪个元素，就是可以等待多个list，看谁先不为空

• 如果多个客⼾端同时多⼀个键执⾏ pop，则最先执⾏命令的客⼾端会得到弹出的元素。

因为redis中队列不会要求满不满，所以考虑队列为空的时候的阻塞

bash 复制代码

BLPOP key [key ...] timeout

可以处理多个key，多个list，有一个list非空了，就立即返回了，如果list都是空，都会阻塞等待，等待别人插入元素，还可以指定超时时间，单位是秒

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> rpush key 1 2 3 4
(integer) 4
127.0.0.1:6379> blpop key 0
1) "key"
2) "1"

返回的结果是一个二元组，分别是哪个key和对应的值

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> del key 
(integer) 1
127.0.0.1:6379> blpop key 100

这样就阻塞了

在另一个客户端上插入数据，这边阻塞的就立马出来数据了

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> blpop key2 key3 key4 key  500

四个都是空，四个都阻塞了

还是一样的，就是谁先不为空，就返回谁，一个不为空，阻塞就停止了，不是说要取出所有list的，不是阻塞所有list，只是阻塞五个，有一个不为空就可以了

这个命令的作用就是，把redis作为消息队列

2.8 list内部编码

列表类型的内部编码有两种：

• ziplist（压缩列表）：当列表的元素个数⼩于 list-max-ziplist-entries 配置（默认 512 个），同时列表中每个元素的⻓度都⼩于 list-max-ziplist-value 配置（默认 64 字节）时，Redis 会选⽤

ziplist 来作为列表的内部编码实现来减少内存消耗。

• linkedlist（链表）：当列表类型⽆法满⾜ ziplist 的条件时，Redis 会使⽤ linkedlist 作为列表的内部实现。

这个是老版本的内部编码

现在使用的是quicklist：ziplist和linckedlist的结合，整体是一个链表，链表的每个节点是一个压缩列表，每个压缩列表都不让它太大

这个设置的意思就是每个节点的压缩列表的长度

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> object encoding key
"listpack"

2.9 应用场景

用list作为数组这样的结构来存储多个元素

2.10 消息队列

消息队列

如图所⽰，Redis 可以使⽤ lpush + brpop 命令组合实现经典的阻塞式⽣产者-消费者模型队列，

⽣产者客⼾端使⽤ lpush 从列表左侧插⼊元素，多个消费者客⼾端使⽤ brpop 命令阻塞式地从队列中

"争抢" 队⾸元素。通过多个客⼾端来保证消费的负载均衡和⾼可⽤性

分频道的消息队列

如图所⽰，Redis 同样使⽤ lpush + brpop 命令，但通过不同的键模拟频道的概念，不同的消费

者可以通过 brpop 不同的键值，实现订阅不同频道的理念

2.11 微博 Timeline

每个⽤⼾都有属于⾃⼰的 Timeline（微博列表），现需要分⻚展⽰⽂章列表。此时可以考虑使⽤

列表，因为列表不但是有序的，同时⽀持按照索引范围获取元素。

1）每篇微博使⽤哈希结构存储，例如微博中 3 个属性：title、timestamp、content：

bash 复制代码

1 hmset mblog:1 title xx timestamp 1476536196 content xxxxx
2 ...
3 hmset mblog:n title xx timestamp 1476536196 content xxxxx

2）向⽤⼾ Timeline 添加微博，user::mblogs 作为微博的键：

bash 复制代码

1 lpush user:1:mblogs mblog:1 mblog:3
2 ...
3 lpush user:k:mblogs mblog:9

3）分⻚获取⽤⼾的 Timeline，例如获取⽤⼾ 1 的前 10 篇微博：

bash 复制代码

1 keylist = lrange user:1:mblogs 0 9
2 for key in keylist {
3 hgetall key
4 }

此⽅案在实际中可能存在两个问题：

1 + n 问题。即如果每次分⻚获取的微博个数较多，需要执⾏多次 hgetall 操作，此时可以考虑使⽤

pipeline（流⽔线）模式批量提交命令，或者微博不采⽤哈希类型，⽽是使⽤序列化的字符串类型，使⽤ mget 获取。
分裂获取⽂章时，lrange 在列表两端表现较好，获取列表中间的元素表现较差，此时可以考虑将列

表做拆分

选择列表类型时，请参考：

同侧存取（lpush + lpop 或者 rpush + rpop）为栈

异侧存取（lpush + rpop 或者 rpush + lpop）为队列

文章目录

前言

1. Hash类型

1.1 hset，hget，hexists，hdel

1.2 hkeys

1.3 hvals

1.4 hgetall和hmget

1.5 hlen，hsetnx，hincrby，hincrbyfloat，hstrlen

1.6 hash编码

1.7 哈希的应用

2. list类型

2.1 lpush和lrange

2.2 lpushx，rpush，rpushx

2.3 lpop，rpop

2.4 lindex，linsert，llen

2.5 lrem

2.6 ltrim，lset

2.7 blpop和brpop

2.8 list内部编码

2.9 应用场景

2.10 消息队列

2.11 微博 Timeline

总结