NoSQL 開發中或多或少都會用到，也是面試必問知識點。
最近這幾天的面試每一場都問到了，但是感覺回答的並不好，還有很多需要梳理的知識點，這裡通過幾篇 Redis 筆記整個梳理一遍。
Redis 的八大數據類型
Redis-key
127.0.0.1:6379> keys *(empty list or set)127.0.0.1:6379> set name xxxOK127.0.0.1:6379> keys *1) "name"127.0.0.1:6379> set age 1OK127.0.0.1:6379> keys *1) "age"2) "name"127.0.0.1:6379> exists name # 判斷key 是否存在(integer) 1127.0.0.1:6379> exists name1(integer) 0127.0.0.1:6379> move name 1(integer) 1127.0.0.1:6379> keys *1) "age"127.0.0.1:6379> set name yyyOK127.0.0.1:6379> expire name 10 # 設置key的過期時間，單位是秒(integer) 1127.0.0.1:6379> ttl name # 查看當前key的剩餘過期時間(integer) 7127.0.0.1:6379> ttl name(integer) -2127.0.0.1:6379> type age # 查看當前key的類型string127.0.0.1:6379>
Redis 有以下 8 種數據類型
1、String（字符串）
127.0.0.1:6379> set key1 v1 #設置值OK127.0.0.1:6379> get key1"v1"127.0.0.1:6379> append key1 "hello" # 追加值，如果不存在，相當於 set key(integer) 7127.0.0.1:6379> get key1"v1hello"127.0.0.1:6379> strlen key1 # 獲取字符串長度(integer) 7127.0.0.1:6379>
自增、自減
127.0.0.1:6379> set views 0OK127.0.0.1:6379> get views"0"127.0.0.1:6379> incr views # 自增 1(integer) 1127.0.0.1:6379> get views"1"127.0.0.1:6379> decr views # 自減 1(integer) 0127.0.0.1:6379> decr views(integer) -1127.0.0.1:6379> get views"-1"127.0.0.1:6379> incrby views 10 # 設置步長、自增 10 (integer) 9127.0.0.1:6379> decrby views 5 # 設置步長、自減 5(integer) 4
字符串範圍
127.0.0.1:6379> set key1 "hello,world!"OK127.0.0.1:6379> get key1"hello,world!"127.0.0.1:6379> getrange key1 0 3 # 截取字符串\[0, 3\]"hell"127.0.0.1:6379> getrange key1 0 -1 # 獲取全部的字符串，和 get key一樣"hello,world!"127.0.0.1:6379>
替換：
127.0.0.1:6379> set key2 abcdefgOK127.0.0.1:6379> get key2"abcdefg"127.0.0.1:6379> setrange key2 1 xx(integer) 7127.0.0.1:6379> get key2"axxdefg"127.0.0.1:6379>
setex(set with expire)
：設置過期時間
和
setnx(set if not exist)
：不存在再設置（在分布式鎖中會經常使用）
127.0.0.1:6379> setex key3 30 "hello" # 設置 30 秒後過期OK127.0.0.1:6379> ttl key3 # 剩餘過期時間(integer) 25127.0.0.1:6379> setnx mykey "redis" # mykey 不存在時設置成功(integer) 1127.0.0.1:6379> keys *1) "key2"2) "key1"3) "views"4) "mykey"127.0.0.1:6379> setnx mykey "mongoDB" # mykey 存在時設置失敗(integer) 0127.0.0.1:6379> get mykey # mykey 值不變"redis"127.0.0.1:6379>
mset
和
mget
127.0.0.1:6379> mset k1 v1 k2 v2 k3 v3 # 同時設置多個值OK127.0.0.1:6379> keys *1) "k1"2) "k3"3) "k2"127.0.0.1:6379> mget k1 k2 k3 # 同時獲取多個值1) "v1"2) "v2"3) "v3"127.0.0.1:6379> msetnx k1 v1 k4 v4 # msetnx 是一個原子性的操作，要麼一起成功，要麼都失敗(integer) 0127.0.0.1:6379> get k4(nil)127.0.0.1:6379>
對象
set user:1 {name:zhangsan, age:3} # 設置一個 user:1 對象 值為 json 字符來保存一個對象127.0.0.1:6379> mset user:1:name zhangsan user:1:age 2OK127.0.0.1:6379> mget user:1:name user:1:age1) "zhangsan"2) "2"127.0.0.1:6379>
getset
：先 get 再 set
127.0.0.1:6379> getset db redis # 如果不存在值，則返回 nil(nil)127.0.0.1:6379> get db"redis"127.0.0.1:6379> getset db mongodb # 如果存在值，獲取原來的值，並設置新的值"redis"127.0.0.1:6379> get db"mongodb"127.0.0.1:6379>
String 的使用場景：value 除了是字符串以外還可以是數字
計數器統計多單位的數量粉絲數對象緩存存儲2、List（列表）
基本的數據類型，列表。
在 Redis 中可以把 list 用作棧、隊列、阻塞隊列。
list 命令多數以
l
開頭。
127.0.0.1:6379> lpush list one # 將一個值或者多個值，插入到列表的頭部（左）(integer) 1127.0.0.1:6379> lpush list two(integer) 2127.0.0.1:6379> lpush list three (integer) 3127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1 # 查看全部元素1) "three"2) "two"3) "one"127.0.0.1:6379> lrange list 0 1 # 通過區間獲取值1) "three"2) "two"127.0.0.1:6379> rpush list right # 將一個值或者多個值，插入到列表的尾部（右）(integer) 4127.0.0.1:6379> lrange list 0 -11) "three"2) "two"3) "one"4) "right"127.0.0.1:6379>
彈出 pop
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -11) "!"2) "world"3) "world"4) "hello"127.0.0.1:6379> lpop list # 移除list的第一個元素"!"127.0.0.1:6379> lrange list 0 -11) "world"2) "world"3) "hello"127.0.0.1:6379> rpop list # 移除list的第一個元素"hello"127.0.0.1:6379> lrange list 0 -11) "world"2) "world"127.0.0.1:6379>
索引 Lindex
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -11) "hjk"2) "world"3) "world"127.0.0.1:6379> lindex list 1 # 通過下標獲取list中的某一個值"world"127.0.0.1:6379> lindex list 0"hjk"127.0.0.1:6379>
Llen 長度：
127.0.0.1:6379> llen list(integer) 3127.0.0.1:6379>
移除指定的值：
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -11) "hjk"2) "world"3) "world"127.0.0.1:6379> lrem list 1 world # 移除list集合中指定個數的value，精確匹配(integer) 1127.0.0.1:6379> lrange list 0 -11) "hjk"2) "world"127.0.0.1:6379> lpush list hjk(integer) 3127.0.0.1:6379> lrange list 0 -11) "hjk"2) "hjk"3) "world"127.0.0.1:6379> lrem list 2 hjk(integer) 2127.0.0.1:6379> lrange list 0 -11) "world"127.0.0.1:6379>
trim 截斷
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -11) "hello1"2) "hello2"3) "hello3"4) "hello4"127.0.0.1:6379> ltrim mylist 1 2 # 通過下標截取指定長度，這個list已經被破壞了，截斷之後只剩下截斷後的元素OK127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -11) "hello2"2) "hello3"127.0.0.1:6379>
rpoplpush ：移除列表的最後一個元素，將他移動到新的列表中。
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -11) "hello1"2) "hello2"3) "hello3"127.0.0.1:6379> rpoplpush mylist myotherlist # 移除列表的最後一個元素，將他移動到新的列表中。"hello3"127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1 # 查看原來的列表1) "hello1"2) "hello2"127.0.0.1:6379> lrange myotherlist 0 -1 # 查看目標列表中，確實存在該值1) "hello3"127.0.0.1:6379>
lset：將列表中指定下標的值替換為另一個值，更新操作
127.0.0.1:6379> exists list # 判斷這個列表是否存在(integer) 0127.0.0.1:6379> lset list 0 item # 如果不存在的話，更新會報錯(error) ERR no such key127.0.0.1:6379> lpush list value1(integer) 1127.0.0.1:6379> lrange list 0 0 1) "value1"127.0.0.1:6379> lset list 0 item # 如果存在，更新當前下標的值OK127.0.0.1:6379> lset list 1 other # 如果不存在的話，更新會報錯(error) ERR index out of range127.0.0.1:6379>
linsert：將某個具體的value插入到列表中某個元素的前面或者後面
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -11) "hello1"2) "hello2"127.0.0.1:6379> linsert mylist before "hello2" hello(integer) 3127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -11) "hello1"2) "hello"3) "hello2"127.0.0.1:6379> linsert mylist after "hello2" hello(integer) 4127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -11) "hello1"2) "hello"3) "hello2"4) "hello"127.0.0.1:6379>
小結：
list 實際上是一個鍊表，前後都可以插入如果key不存在，創建新的鍊表如果移除了所有的值，空鍊表，也代表不存在在兩邊插入或者改動值，效率最高。3、Set （集合）
127.0.0.1:6379> sadd myset "hello" # set 集合中添加元素(integer) 1127.0.0.1:6379> sadd myset "world"(integer) 1127.0.0.1:6379> smembers myset # 查看指定Set的所有值1) "world"2) "hello"127.0.0.1:6379> sismember myset hello # 判斷某一個值是不是在set中(integer) 1127.0.0.1:6379> sismember myset hello1(integer) 0127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> scard myset # 獲取集合中的個數(integer) 2127.0.0.1:6379> sadd myset "hello2"(integer) 1127.0.0.1:6379> smembers myset 1) "world"2) "hello2"3) "hello"127.0.0.1:6379> srem myset hello # 移除元素(integer) 1127.0.0.1:6379> smembers myset1) "world"2) "hello2"127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> smembers myset1) "kkk"2) "world"3) "hjk"4) "hello2"127.0.0.1:6379> srandmember myset # 隨機抽取一個元素"hjk"127.0.0.1:6379> srandmember myset"hello2"127.0.0.1:6379> srandmember myset 2 # 隨機抽取指定個數的元素1) "world"2) "hello2"127.0.0.1:6379> srandmember myset 21) "hello2"2) "hjk"127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> smembers myset1) "kkk"2) "world"3) "hjk"4) "hello2"127.0.0.1:6379> spop myset # 隨機刪除元素"hjk"127.0.0.1:6379> smembers myset1) "kkk"2) "world"3) "hello2"127.0.0.1:6379> spop myset"hello2"127.0.0.1:6379> smembers myset1) "kkk"2) "world"127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> smembers myset1) "kkk"2) "world"127.0.0.1:6379> sadd myset2 set2(integer) 1127.0.0.1:6379> smove myset myset2 "kkk" # 將一個特定的值，移動到另一個set集合中(integer) 1127.0.0.1:6379> smembers myset1) "world"127.0.0.1:6379> smembers myset21) "kkk"2) "set2"127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> smembers key11) "b"2) "a"3) "c"127.0.0.1:6379> smembers key21) "e"2) "d"3) "c"127.0.0.1:6379> sdiff key1 key2 # 差集1) "b"2) "a"127.0.0.1:6379> sinter key1 key2 # 交集1) "c"127.0.0.1:6379> sunion key1 key2 # 併集1) "e"2) "a"3) "c"4) "d"5) "b"
4、Hash(哈希)
也是 key - value 形式的，但是value 是一個map。
127.0.0.1:6379> hset myhash field xxx # set 一個 key-value(integer) 1127.0.0.1:6379> hget myhash field # 獲取一個欄位值"xxx"127.0.0.1:6379> hmset myhash field1 hello field2 world # set 多個 key-valueOK127.0.0.1:6379> hmget myhash field field1 field2 # 獲取多個欄位值1) "xxx"2) "hello"3) "world"127.0.0.1:6379> hgetall myhash # 獲取全部的數據1) "field"2) "xxx"3) "field1"4) "hello"5) "field2"6) "world"
127.0.0.1:6379> hdel myhash field1 # 刪除指定的key，對應的value也就沒有了(integer) 1127.0.0.1:6379> hgetall myhash1) "field"2) "xxx"3) "field2"4) "world"127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> hlen myhash # 獲取長度(integer) 2127.0.0.1:6379> hexists myhash field1 # 判斷指定key是否存在(integer) 0127.0.0.1:6379> hexists myhash field2(integer) 1127.0.0.1:6379> hkeys myhash # 獲取所有的key1) "field"2) "field2"127.0.0.1:6379> hvals myhash # 獲取所有的value1) "xxx"2) "world"127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> hset myhash field3 5(integer) 1127.0.0.1:6379> hincrby myhash field3 1 # 指定增量(integer) 6127.0.0.1:6379> hincrby myhash field3 -1(integer) 5127.0.0.1:6379> hsetnx myhash field4 hello # 如果不存在則可以設置(integer) 1127.0.0.1:6379> hsetnx myhash field4 world # 如果存在則不能設置(integer) 0127.0.0.1:6379>
Hash 適合存儲經常變動的對象信息，String 更適合於存儲字符串。關注公眾號Java技術棧，回復 Redis，可以獲取我整理的 Redis 系列教程。
5、zset (有序集合)
127.0.0.1:6379> zadd myset 1 one # 添加一個值(integer) 1127.0.0.1:6379> zadd myset 2 two 3 three # 添加多個值(integer) 2127.0.0.1:6379> zrange myset 0 -11) "one"2) "two"3) "three"127.0.0.1:6379>
實現排序：
127.0.0.1:6379> zadd salary 2500 xiaohong(integer) 1127.0.0.1:6379> zadd salary 5000 xiaoming(integer) 1127.0.0.1:6379> zadd salary 500 xaiozhang(integer) 1127.0.0.1:6379> zrange salary 0 -11) "xaiozhang"2) "xiaohong"3) "xiaoming"127.0.0.1:6379> zrangebyscore salary -inf +inf # 從小到大顯示全部的用戶1) "xaiozhang"2) "xiaohong"3) "xiaoming"127.0.0.1:6379> zrevrange salary 0 -1 # 從大到小進行排序1) "xiaoming"2) "xiaohong"3) "xaiozhang"127.0.0.1:6379> zrangebyscore salary -inf +inf withscores # 附帶成績的顯示所有用戶1) "xaiozhang"2) "500"3) "xiaohong"4) "2500"5) "xiaoming"6) "5000"127.0.0.1:6379> zrangebyscore salary -inf 2500 withscores # 顯示工資小於 2500 的用戶1) "xaiozhang"2) "500"3) "xiaohong"4) "2500"
127.0.0.1:6379> zrange salary 0 -11) "xaiozhang"2) "xiaohong"3) "xiaoming"127.0.0.1:6379> zrem salary xiaohong # 移除特定元素(integer) 1127.0.0.1:6379> zrange salary 0 -11) "xaiozhang"2) "xiaoming"127.0.0.1:6379> zcard salary # 獲取有序集合的個數(integer) 2127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> zadd myset 1 hello(integer) 1127.0.0.1:6379> zadd myset 2 world 3 !(integer) 2127.0.0.1:6379> zcount myset 1 3 # 獲取指定區間的人員數量(integer) 3127.0.0.1:6379> zcount myset 1 2(integer) 2
6、geospatial
Redis 在 3.2 推出 Geo 類型，該功能可以推算出地理位置信息，兩地之間的距離。
geoadd 添加地理位置
規則：兩極無法直接添加，一般會下載城市數據，直接通過 Java 程序一次性導入。
有效的經度從 -180 度到 180 度。有效的緯度從 -85.05112878 度到 85.05112878 度。當坐標位置超出指定範圍時，該命令將會返回一個錯誤。
(error) ERR invalid longitude latitude pair xxx yyy
添加一些模擬數據：
127.0.0.1:6379> geoadd china:city 116.40 39.90 beijing(integer) 1127.0.0.1:6379> geoadd china:city 121.47 31.23 shanghai(integer) 1127.0.0.1:6379> geoadd china:city 106.50 29.53 chongqing 114.05 22.52 shengzhen(integer) 2127.0.0.1:6379> geoadd china:city 120.16 30.24 hangzhou 108.96 34.26 xian(integer) 2127.0.0.1:6379>
geopos 獲得當前定位坐標值
127.0.0.1:6379> geopos china:city beijing # 獲得指定城市的經緯度1) 1) "116.39999896287918091"2) "39.90000009167092543"127.0.0.1:6379> geopos china:city shanghai1) 1) "121.47000163793563843" 2) "31.22999903975783553"127.0.0.1:6379>
geodist 獲取兩個位置之間的距離
單位：
m 表示單位為米。km 表示單位為千米。mi 表示單位為英裡。ft 表示單位為英尺。如果用戶沒有顯式地指定單位參數， 那麼
GEODIST
默認使用米作為單位。
127.0.0.1:6379> geodist china:city beijing shanghai km # 查看北京和上海直接的直線距離"1067.3788"127.0.0.1:6379> geodist china:city beijing chongqing km"1464.0708"127.0.0.1:6379>
georedius 以給定的經緯度為中心，找出某一半徑內的元素
127.0.0.1:6379> georadius china:city 110 30 1000 km # 以110, 30 這個點為中心，尋找方圓 1000km 的城市1) "chongqing"2) "xian"3) "shengzhen"4) "hangzhou"127.0.0.1:6379> georadius china:city 110 30 500 km 1) "chongqing"2) "xian"127.0.0.1:6379> georadius china:city 110 30 500 km withcoord # 顯示他人的定位信息1) 1) "chongqing"2) 1) "106.49999767541885376" 2) "29.52999957900659211"2) 1) "xian" 2) 1) "108.96000176668167114" 2) "34.25999964418929977"127.0.0.1:6379> 127.0.0.1:6379> georadius china:city 110 30 500 km withdist # 顯示到中心點的距離1) 1) "chongqing" 2) "341.9374"2) 1) "xian" 2) "483.8340"127.0.0.1:6379> georadius china:city 110 30 500 km withdist withcoord count 1 # 指定數量1) 1) "chongqing" 2) "341.9374" 3) 1) "106.49999767541885376" 2) "29.52999957900659211"127.0.0.1:6379> georadius china:city 110 30 500 km withdist withcoord count 21) 1) "chongqing" 2) "341.9374" 3) 1) "106.49999767541885376" 2) "29.52999957900659211"2) 1) "xian" 2) "483.8340" 3) 1) "108.96000176668167114" 2) "34.25999964418929977"127.0.0.1:6379>
GEORADIUSBYMEMBER 找出位於指定元素周圍的其他元素
127.0.0.1:6379> georadiusbymember china:city shanghai 1000 km1) "hangzhou"2) "shanghai"127.0.0.1:6379>
geo 底層實現原理其實就是 zset ，可以使用 zset 命令操作 geo
127.0.0.1:6379> zrange china:city 0 -11) "chongqing"2) "xian"3) "shengzhen"4) "hangzhou"5) "shanghai"6) "beijing"127.0.0.1:6379> zrem china:city beijing # 刪除一個元素(integer) 1127.0.0.1:6379> zrange china:city 0 -11) "chongqing"2) "xian"3) "shengzhen"4) "hangzhou"5) "shanghai"127.0.0.1:6379>
7、hyperloglog
基數：數學上集合的元素個數，是不能重複的。
UV（Unique visitor）：是指通過網際網路訪問、瀏覽這個網頁的自然人。訪問的一個電腦客戶端為一個訪客，一天內同一個訪客僅被計算一次。
Redis 2.8.9 版本更新了 hyperloglog 數據結構，是基於基數統計的算法。
hyperloglog 的優點是佔用內存小，並且是固定的。存儲 2^64 個不同元素的基數，只需要 12 KB 的空間。但是也可能有 0.81% 的錯誤率。
這個數據結構常用於統計網站的 UV。傳統的方式是使用 set 保存用戶的ID，然後統計 set 中元素的數量作為判斷標準。
但是這種方式保存了大量的用戶 ID，ID 一般比較長，佔空間，還很麻煩。我們的目的是計數，不是保存數據，所以這樣做有弊端。但是如果使用 hyperloglog 就比較合適了。
127.0.0.1:6379> pfadd mykey a b c d e f g h i j # 創建第一組元素(integer) 1127.0.0.1:6379> PFCOUNT mykey # 統計 mykey 基數(integer) 10127.0.0.1:6379> PFADD mykey2 i j z x c v b n m # 創建第二組元素(integer) 1127.0.0.1:6379> PFCOUNT mykey2 # 統計 mykey2 基數(integer) 9127.0.0.1:6379> PFMERGE mykey3 mykey mykey2 # 合併兩組 mykey mykey2 => mykey3OK127.0.0.1:6379> PFCOUNT mykey3(integer) 15127.0.0.1:6379>
8、bitmap 位圖
bitmap就是通過最小的單位bit來進行0或者1的設置，表示某個元素對應的值或者狀態。一個bit的值，或者是0，或者是1；也就是說一個bit能存儲的最多信息是2。
bitmap 常用於統計用戶信息比如活躍粉絲和不活躍粉絲、登錄和未登錄、是否打卡等。
這裡使用一周打卡的案例說明其用法：
127.0.0.1:6379> setbit sign 0 1 # 周一打卡了(integer) 0127.0.0.1:6379> setbit sign 1 0 # 周二未打卡(integer) 0127.0.0.1:6379> setbit sign 2 0 # 周三未打卡(integer) 0127.0.0.1:6379> setbit sign 3 1(integer) 0127.0.0.1:6379> setbit sign 4 1(integer) 0127.0.0.1:6379> setbit sign 5 1(integer) 0127.0.0.1:6379> setbit sign 6 0(integer) 0127.0.0.1:6379>
查看某一天是否打卡：
127.0.0.1:6379> GETBIT sign 3(integer) 1127.0.0.1:6379> GETBIT sign 6(integer) 0127.0.0.1:6379>
統計：統計打卡的天數
127.0.0.1:6379> BITCOUNT sign(integer) 4127.0.0.1:6379>