本文作為Redis的入門教程，旨在讓大家對Redis有一個概念性和整體性的認識，并且可以快速上手，為深入Redis打下基礎。

文章概要:

1. Redis的介紹

2. Redis與其他數據庫的對比

3. Redis與其他緩存實現對比

4. Redis的數據結構類型

5. Redis命令操作幾種數據類型

6. Spring Data Redis操作幾種數據類型

7. ZSET(有序集合)保證順序

8. SET(集合)隨機獲取元素

目錄

Redis的介紹

Redis是一種非關系型數據庫(non-relational database, 簡稱nosql)。

Redis是一個遠程內存數據庫，Redis客戶端可以通過TCP協議請求服務端。

Redis性能強勁，且支持持久化和復制，可以方便地存儲和讀取海量數據。

那么Redis到底有多快? Redis 自帶了一個叫 redis-benchmark 的工具來模擬 N 個客戶端同時發出 M 個請求，你可以使用 redis-benchmark -h 來查看參數。

下面測試了100萬次SET和GET操作的性能：

$ redis-benchmark -n 1000000 -t set,get -P 16 –q

SET: 198098.27 requests per second

GET: 351988.72 requests per second

Redis與其他數據庫的對比

如果僅僅局限于一處，容易“只見樹木，不見森林”，或者“手里拿個錘子，看什么都像釘子”。

因此，我們首先與市場上常用的數據庫系統做下橫向對比，這樣你可以更直觀地感受Redis的特點。

Redis與其他緩存實現對比

同時Redis作為常用的緩存實現，我們也比較一下常用的緩存實現的優缺點。

Redis的數據類型

Redis 5 帶來了新的流數據類型(Stream data type)，在這之前，Redis可以存儲鍵(key)與5種不同數據結構類型之間的映射，這5種數據結構類型分別為STRING(字符串)、LIST(列表)、SET(集合)、HASH(散列)和ZSET(有序集合)。

Redis 5種數據類型概覽

Redis命令操作5種數據類型

STRING命令

字符串操作

對于字符串，Redis支持最基礎的SET GET 和 DEL操作。也支持很多復雜的操作，下面簡要介紹一下。

下面簡單演示一下Command操作字符串:

127.0.0.1:6379> GET key-string

(nil)

127.0.0.1:6379> SET key-str "my string value"

OK

127.0.0.1:6379> GET key-str

"my string value"

127.0.0.1:6379> DEL key-str

(integer) 1

127.0.0.1:6379> GET key-str

(nil)

127.0.0.1:6379>

SETEX與SETNX

SETEX與SETNX在做分布式鎖的時候很有用。

SETEX演示：

127.0.0.1:6379> SETEX a 5 2

OK

127.0.0.1:6379> MGET a

1) "2"

5秒后使用MGET命令獲取

127.0.0.1:6379> MGET a

1) (nil)

SETNX演示：

127.0.0.1:6379> SETNX a 1

(integer) 1

127.0.0.1:6379> MGET a

1) "1"

SETEX 的應用場景：

在實現分布式session時，當用戶登錄時設置指定的過期時間。每當用戶請求一個接口，就重新設置一下過期時間。當在指定的時間內未調用任何接口時，分布式session就失效了。

數字操作

對于數字，支持如下操作：

下面簡單演示一下Command:

127.0.0.1:6379> SET key-num 0

OK

127.0.0.1:6379> INCR key-num

(integer) 1

127.0.0.1:6379> GET key-num

"1"

127.0.0.1:6379> INCR key-num

(integer) 2

127.0.0.1:6379> GET key-num

"2"

127.0.0.1:6379> INCR key-num

(integer) 3

127.0.0.1:6379> GET key-num

"3"

127.0.0.1:6379> INCRBY key-num 100

(integer) 103

127.0.0.1:6379> GET key-num

"103"

127.0.0.1:6379> INCRBY key-num 100

(integer) 203

127.0.0.1:6379> DECR key-num

(integer) 202

127.0.0.1:6379> DECRBY key-num 100

(integer) 102

127.0.0.1:6379> DECRBY key-num 100

(integer) 2

127.0.0.1:6379> DECRBY key-num 100

(integer) -98

批量操作

下面簡單演示一下Command:

127.0.0.1:6379> MSET a 1 b 2 c 3

OK

127.0.0.1:6379> MGET a b c

1) "1"

2) "2"

3) "3"

127.0.0.1:6379> MSETNX a 1 b 2 c 3

(integer) 0

127.0.0.1:6379> MSETNX a 1 b 2 d 4

(integer) 0

127.0.0.1:6379> MSETNX d 4 e 5

(integer) 1

127.0.0.1:6379>

BIT操作

LIST命令

Redis的獨特之處之一就在于它支持一個鏈表結構，下面是對鏈表結構的操作命令，熟悉這些命令對于你掌握Redis的鏈表結構十分重要。

下面簡單演示一下Command:

127.0.0.1:6379> LPUSH list1 1

(integer) 1

127.0.0.1:6379> RPOP list1

"1"

127.0.0.1:6379> RPOP list1

(nil)

127.0.0.1:6379> BRPOP list1 10

(nil)

(10.10s)

127.0.0.1:6379>

127.0.0.1:6379> LPUSH list1 1 2 3 4 5

(integer) 5

127.0.0.1:6379> LSET list1 4 50

OK

127.0.0.1:6379> LSET list1 5 50

(error) ERR index out of range

其中BLPOP BRPOP BRPOPLPUSH 是阻塞式的，通常用在消息隊列中。

SET命令

Redis 的 Set 是 String 類型的無序集合。集合成員是唯一的，這就意味著集合中不能出現重復的數據。

Redis 中集合是通過哈希表實現的，所以添加，刪除，查找的復雜度都是 O(1)。

Redis限制了每個key只能存儲512M數據，集合中最大的成員數為 2^32 - 1 (4294967295, 每個集合可存儲40多億個成員)。

下面簡單演示一下Command:

127.0.0.1:6379> SADD set1 a b c d e

(integer) 5

127.0.0.1:6379> SCARD set

(integer) 0

127.0.0.1:6379> SCARD set1

(integer) 5

127.0.0.1:6379> SISMEMBER set1 f

(integer) 0

127.0.0.1:6379> SISMEMBER set1 e

(integer) 1

127.0.0.1:6379> SMEMBERS set1

1) "d"

2) "c"

3) "a"

4) "b"

5) "e"

127.0.0.1:6379> SPOP set1

"d"

127.0.0.1:6379> SPOP set1

"a"

127.0.0.1:6379> SMOVE set1 set2 b

(integer) 1

127.0.0.1:6379> SMOVE set1 set2 c

(integer) 1

127.0.0.1:6379> SMEMBERS set2

1) "b"

2) "c"

SPOP由于其隨機性，可以作為抽獎程序等業務場景下的基礎實現。

HASH命令

Redis hash 是一個string類型的field和value的映射表，類似于Java語言中的Map結構，hash特別適合用于存儲對象。

下面簡單演示一下Command:

127.0.0.1:6379> HSET User001 name "Tom"

(integer) 1

127.0.0.1:6379> HSET User001 birthday "1990-01-20"

(integer) 1

127.0.0.1:6379> HSET User001 gender "Man"

(integer) 1

127.0.0.1:6379> HKEYS User001

1) "name"

2) "birthday"

3) "gender"

127.0.0.1:6379> HGETALL User001

1) "name"

2) "Tom"

3) "birthday"

4) "1990-01-20"

5) "gender"

6) "Man"

ZSET命令

有序集合和散列一樣，都用于存儲鍵值對。有序集合的鍵被稱為成員(member)，每個成員都是各不相同的；而有序集合的值則被稱為分值(score)，分值必須為浮點數。

下面簡單演示一下Command:

127.0.0.1:6379> ZADD Users 1 zhangsan 2 lisi 3 wangwu 4 maliu

(integer) 4

127.0.0.1:6379> ZCARD Users

(integer) 4

127.0.0.1:6379> ZRANK Users maliu

(integer) 3

127.0.0.1:6379> ZSCAN Users 0

1) "0"

2) 1) "zhangsan"

2) "1"

3) "lisi"

4) "2"

5) "wangwu"

6) "3"

7) "maliu"

8) "4"

127.0.0.1:6379>

總結

本文帶大家認識了Redis，并通過橫向對比的方式讓大家對Redis的特性和功能有了整體性的了解，然后我們依次介紹了Redis的5種基本數據結構，以及操作它的命令。作為Redis的入門教程，本文旨在讓大家對Redis有一個概念性和整體性的認識，為深入Redis打下基礎。

今天我僅帶大家了解了 Redis知識圖譜 的冰山一角，希望在我們共同的努力下，不斷完善我們的 技能圖譜，一起來搭建我們的 知識體系，笑傲在這個算法與智能的時代。

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參考資源

總結

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