Redis學習——資料結構下

4、集合（集合（set）類型也是用來儲存多個的字元串元素，但和清單類型不一樣的是，集合中不允許有重複元素，并且集合中的元素是無序的，不能通過索引下标擷取元素。）

1、指令

.集合内操作

1、添加元素 sadd key element [element ...]傳回結果為添加成功的元素個數。

2、删除元素 srem key element [element ...]傳回結果為成功删除元素個數。

3、計算元素個數 scard key

（scard的時間複雜度為O（1），它不會周遊集合所有元素，而是直接用Redis内部的變量）

4、判斷元素是否在集合中 sismember key element 如果給定元素element在集合内傳回1，反之傳回0

5、随機從集合傳回指定個數元素 srandmember key [count] [count]是可選參數，如果不寫預設為1

6、從集合随機彈出元素 spop key （spop操作可以從集合中随機彈出一個元素，Redis從3.2版本開始，spop也支援[count]參數）

7、擷取所有元素 smembers key

（smembers和lrange、hgetall都屬于比較重的指令，如果元素過多存在阻塞Redis的可能性，這時候可以使用sscan來完成）

.集合間操作

1、求多個集合的交集 sinter key [key ...]

2、求多個集合的并集 suinon key [key ...]

3、求多個集合的差集 sdiff key [key ...]

4、将交集、并集、差集的結果儲存 sinterstore destination key [key ...]

suionstore destination key [key ...]

sdiffstore destination key [key ...]

   （集合間的運算在元素較多的情況下會比較耗時，是以Redis提供了上面三個指令（原指令+store）将集合間交集、并集、差集的結果儲存在

destination key中，例如下面操作将user：1：follow和user：2：follow兩個集合的交集結果儲存在user：1_2：inter中，user：1_2：inter本身也是集合類

sinterstore user:1_2:inter user:1:follow user:2:follow

    ）

2、内部編碼

·intset（整數集合）：當集合中的元素都是整數且元素個數小于set-max-intset-entries配置（預設512個）時，Redis會選用intset來作為集合的内部實作，進而減少記憶體的使用。

·hashtable（哈希表）：當集合類型無法滿足intset的條件時，Redis會使用hashtable作為集合的内部實作。

3、使用場景（集合類型比較典型的使用場景是标簽（tag）。）

（例如一個使用者可能對娛樂、體育比較感興趣，另一個使用者可能對曆史、新聞比較感興趣，這些興趣

                         點就是标簽。有了這些資料就可以得到喜歡同一個标簽的人，以及使用者的共

                         同喜好的标簽，這些資料對于使用者體驗以及增強使用者黏度比較重要。例如一

                         個電子商務的網站會對不同标簽的使用者做不同類型的推薦，比如對數位産品

                         比較感興趣的人，在各個頁面或者通過郵件的形式給他們推薦最新的數位産

                         品，通常會為網站帶來更多的利益）

集合類型的應用場景通常為以下幾種

·sadd=Tagging（标簽）

·spop/srandmember=Random item（生成随機數，比如抽獎）

·sadd+sinter=Social Graph（社交需求）

5、有序集合

（ 有序集合相對于哈希、清單、集合來說會有一點點陌生，但既然叫有序集合，那麼它和集合必然有着聯系，它保留了集合不能有重複成員的特性，但不同的是，有序集合中的元素可以排序。但是它和清單使用索引下标作為排序依據不同的是，它給每個元素設定一個分數（score）作為排序的依據。有序集合中的元素不能重複，但是score可以重複，就和一個班裡的同學學号不能重複，但是考試成績可以相同。）

1、指令

·集合内

1、添加成員 zadd key score member [score member ...] 傳回結果代表成功添加成員的個數。

·Redis3.2為zadd指令添加了nx、xx、ch、incr四個選項：

·nx：member必須不存在，才可以設定成功，用于添加。

·xx：member必須存在，才可以設定成功，用于更新。

·ch：傳回此次操作後，有序集合元素和分數發生變化的個數

·incr：對score做增加，相當于後面介紹的zincrby。

·有序集合相比集合提供了排序字段，但是也産生了代價，zadd的時間

複雜度為O（log（n）），sadd的時間複雜度為O（1）。

2、計算成員個數 zcard key

3、計算某個成員的分數 zscore key member

4、計算成員的排名

zrank key member 是從分數從低到高傳回排名，zrevrank反之

5、删除成員 zrem key member [member ...] 傳回結果為成功删除的個數。

6、增加成員的分數 zincrby key increment member

zincrby user:ranking 9 tom（tom增加了9分）

7、傳回指定排名範圍的成員

zrange key start end [withscores]

zrevrange key start end [withscores]

(有序集合是按照分值排名的，zrange是從低到高傳回，zrevrange反之。)

8、傳回指定分數範圍的成員

其中zrangebyscore按照分數從低到高傳回，zrevrangebyscore反之

9、傳回指定分數範圍成員個數

zcount key min max

zcount user:ranking 200 221 ：傳回200到221分的成員的個數

10、删除指定排名内的升序元素 

zremrangebyrank key start end ：删除第start到第end名的成員

11、删除指定分數範圍的成員  zremrangebyscore key min max

zremrangebyscore user:ranking (250 +inf ：将250分以上的成員全部删除

·集合間的操作

1、交集 zinterstore destination numkeys key [key ...] [weights weight [weight ...]][aggregate sum|min|max]

這個指令參數較多，下面分别進行說明：

·destination：交集計算結果儲存到這個鍵。

·numkeys：需要做交集計算鍵的個數。

·key[key...]：需要做交集計算的鍵。

·weights weight[weight...]：每個鍵的權重，在做交集計算時，每個鍵中

的每個member會将自己分數乘以這個權重，每個鍵的權重預設是1。

·aggregate sum|min|max：計算成員交集後，分值可以按照sum（和）、min（最小值）、max（最大值）做彙總，預設值是sum。

2、并集 zunionstore destination numkeys key [key ...] [weights weight [weight ...]][aggregate sum|min|max]

（該指令的所有參數和zinterstore是一緻的，隻不過是做并集計算）

2、内部編碼

·ziplist（壓縮清單）：當有序集合的元素個數小于zset-max-ziplist-entries配置（預設128個），同時每個元素的值都小于zset-max-ziplist-value配

置（預設64位元組）時，Redis會用ziplist來作為有序集合的内部實作，ziplist可以有效減少記憶體的使用。

·skiplist（跳躍表）：當ziplist條件不滿足時，有序集合會使用skiplist作為内部實作，因為此時ziplist的讀寫效率會下降。

3、使用場景

（

有序集合比較典型的使用場景就是排行榜系統。例如視訊網站需要對用

戶上傳的視訊做排行榜，榜單的次元可能是多個方面的：按照時間、按照播

放數量、按照獲得的贊數。本節使用贊數這個次元，記錄每天使用者上傳視訊

的排行榜。

）

6、鍵管理

1、單個鍵管理

針對單個鍵的指令，前面幾節已經介紹過一部分了，例如type、del、object、exists、expire等，下面将介紹剩餘的幾個重要指令。

1、鍵重命名 rename key newkey （如果newKey已經存在,值也會被覆寫）

（為了防止被強行rename，Redis提供了renamenx指令，確定隻有newKey

不存在時候才被覆寫，例如下面操作renamenx時，newkey=python已經存在，

傳回結果是0代表沒有完成重命名，是以鍵java和python的值沒變）

  在使用重命名指令時，有兩點需要注意：

·由于重命名鍵期間會執行del指令删除舊的鍵，如果鍵對應的值比較大，會存在阻塞Redis的可能性，這點不要忽視。

·如果rename和renamenx中的key和newkey如果是相同的，在Redis3.2和之前版本傳回結果略有不同。

2、随機傳回一個鍵 randomkey

3、鍵過期

除了expire、ttl指令以外，Redis還提供了expireat、pexpire、pexpireat、pttl、persist等一系列指令，下面分别進行說明：

·expire key seconds：鍵在seconds秒後過期。

·expireat key timestamp：鍵在秒級時間戳timestamp後過期。

ttl指令和pttl都可以查詢鍵的剩餘過期時間，但是pttl精度更高可以達到毫秒級别，有3種傳回值：

·大于等于0的整數：鍵剩餘的過期時間（ttl是秒，pttl是毫秒）。

·-1：鍵沒有設定過期時間。

·-2：鍵不存在。

·pexpire key milliseconds：鍵在milliseconds毫秒後過期。

·pexpireat key milliseconds-timestamp鍵在毫秒級時間戳timestamp後過期。

在使用Redis相關過期指令時，需要注意以下幾點。

1）如果expire key的鍵不存在，傳回結果為0

2）如果過期時間為負值，鍵會立即被删除，猶如使用del指令一樣

3）persist指令可以将鍵的過期時間清除

4）對于字元串類型鍵，執行set指令會去掉過期時間，這個問題很容易在開發中被忽視。

5）Redis不支援二級資料結構（例如哈希、清單）内部元素的過期功能，例如不能對清單類型的一個元素做過期時間設定。

6）setex指令作為set+expire的組合，不但是原子執行，同時減少了一次網絡通訊的時間

4、遷移鍵

（

遷移鍵功能非常重要，因為有時候我們隻想把部分資料由一個Redis遷移到另一個Redis（例如從生産環境遷移到測試環境），Redis發展曆程中提

供了move、dump+restore、migrate三組遷移鍵的方法，它們的實作方式以及使用的場景不太相同，下面分别介紹

）

（1）move： move key db

move指令用于在Redis内部進行資料遷移，Redis内部可以有多個資料庫，彼此在資料上是互相隔離的，move key db就

是把指定的鍵從源資料庫移動到目标資料庫中，多資料庫功能不建議在生産環境使用，是以這個指令讀者知道即可。

（2）dump+restore

dump key

restore key ttl value

dump+restore可以實作在不同的Redis執行個體之間進行資料遷移的功能，整個遷移的過程分為兩步：

1）在源Redis上，dump指令會将鍵值序列化，格式采用的是RDB格式。

2）在目标Redis上，restore指令将上面序列化的值進行複原，其中ttl參數代表過期時間，如果ttl=0代表沒有過期時間。

有關dump+restore有兩點需要注意：

第一，整個遷移過程并非原子性的，而是通過用戶端分步完成的。

第二，遷移過程是開啟了兩個用戶端連接配接，是以dump的結果不是在源Redis和目标Redis之間進行傳輸

（3）migrate

migrate host port key|"" destination-db timeout [copy] [replace] [keys key [key

migrate指令也是用于在Redis執行個體間進行資料遷移的，實際上migrate指令就是将dump、restore、del三個指令進行組合，進而簡化了操作流程。

migrate指令具有原子性，而且從Redis3.0.6版本以後已經支援遷移多個鍵的

功能，有效地提高了遷移效率，migrate在10.4節水準擴容中起到重要作用。

2、周遊鍵（Redis提供了兩個指令周遊所有的鍵，分别是keys和scan）

1.全量周遊鍵 keys pattern （pattern使用的是glob風格的通配符）

·*代表比對任意字元。

·代表比對一個字元。

·[]代表比對部分字元，例如[1，3]代表比對1，3，[1-10]代表比對1到10的任意數字。

·\x用來做轉義，例如要比對星号、問号需要進行轉義

   如果Redis包含了大量的鍵，執行keys指令很可能會造成Redis阻塞，是以一般建議不要在生

   産環境下使用keys指令。但有時候确實有周遊鍵的需求該怎麼辦，可以在以下三種情況使用：

·在一個不對外提供服務的Redis從節點上執行，這樣不會阻塞到用戶端的請求，但是會影響到主從複制。

·如果确認鍵值總數确實比較少，可以執行該指令。

·使用下面要介紹的scan指令漸進式的周遊所有鍵，可以有效防止阻塞。

2.漸進式周遊：scan cursor [match pattern] [count number]

Redis從2.8版本後，提供了一個新的指令scan，它能有效的解決keys指令存在的問題。和keys指令執行時會周遊所有鍵不同，scan采用漸進式周遊

的方式來解決keys指令可能帶來的阻塞問題，每次scan指令的時間複雜度是O（1），但是要真正實作keys的功能，需要執行多次scan。

scan cursor [match pattern] [count number]各參數含義：

·cursor是必需參數，實際上cursor是一個遊标，第一次周遊從0開始，每次scan周遊完都會傳回目前遊标的值，直到遊标值為0，表示周遊結束。

·match pattern是可選參數，它的作用的是做模式的比對，這點和keys的模式比對很像。

·count number是可選參數，它的作用是表明每次要周遊的鍵個數，預設值是10，此參數可以适當增大。

（

  除了scan以外，Redis提供了面向哈希類型、集合類型、有序集合的掃

  描周遊指令，解決諸如hgetall、smembers、zrange可能産生的阻塞問題，對

  應的指令分别是hscan、sscan、zscan，它們的用法和scan基本類似。

  ）

  **漸進式周遊可以有效的解決keys指令可能産生的阻塞問題，但是scan并

    非完美無瑕，如果在scan的過程中如果有鍵的變化（增加、删除、修改），

    那麼周遊效果可能會碰到如下問題：新增的鍵可能沒有周遊到，周遊出了重

    複的鍵等情況，也就是說scan并不能保證完整的周遊出來所有的鍵，這些是我們在開發時需要考慮的。

7、資料庫管理（Redis提供了幾個面向Redis資料庫的操作，它們分别是dbsize、select、flushdb/flushall指令）

1.切換資料庫（Redis是用數字作為多個資料庫的實作。Redis預設配置中是有16個資料庫）

select dbIndex

2.flushdb/flushall

flushdb/flushall指令用于清除資料庫，兩者的差別的是flushdb隻清除目前資料庫，flushall會清除所有資料庫。

flushdb/flushall指令可以非常友善的清理資料，但是也帶來兩個問題：

·flushdb/flushall指令會将所有資料清除，一旦誤操作後果不堪設想。

·如果目前資料庫鍵值數量比較多，flushdb/flushall存在阻塞Redis的可能性。

參考資料：《Redis開發與運維》

轉載于:https://www.cnblogs.com/jnba/p/10811916.html