梳理学习Redis基本数据类型

Redis基本数据类型

redis有五种基本数据结构，分别为：String(字符串)、List(列表)、Hash(哈希)、Set(集合)、Zset(有序集合)

除此之外还有，bitmap、Hyperloglog、Geo、Stream等类型

在shell中，我们可以通过Help命令，查看对应数据结构的相关用法。返回的信息，包括，语法结构、作用描述、从哪一个版本的redis开始生效的

127.0.0.1:6379> help @list

  BLMOVE source destination LEFT|RIGHT LEFT|RIGHT timeout
  summary: Pops an element from a list, pushes it to another list and returns it. Blocks until an element is available otherwise. Deletes the list if the last element was moved.
  since: 6.2.0

  BLMPOP timeout numkeys key [key ...] LEFT|RIGHT [COUNT count]
  summary: Pops the first element from one of multiple lists. Blocks until an element is available otherwise. Deletes the list if the last element was popped.
  since: 7.0.0

  BLPOP key [key ...] timeout
  summary: Removes and returns the first element in a list. Blocks until an element is available otherwise. Deletes the list if the last element was popped.
  since: 2.0.0

  BRPOP key [key ...] timeout
  summary: Removes and returns the last element in a list. Blocks until an element is available otherwise. Deletes the list if the last element was popped.
  since: 2.0.0

1. String（字符串）

常用操作

操作命令	描述
SET key value	存入字符串键值对
MSET key value [key value ...]	批量存储字符串键值对
SETNX key value	存入一个不存在的字符串键值对（不存在则设置）
GET key	获取一个字符串键值
MGET key [key ...]	批量获取字符串键值
DEL key [key ...]	删除一个或多个键
EXPIRE key seconds	设置一个键的过期时间（秒）
INCR key	将 key 中储存的数字值加 1
DECR key	将 key 中储存的数字值减 1
INCRBY key increment	将 key 所储存的值加上 increment
DECRBY key decrement	将 key 所储存的值减去 decrement

应用场景

• 单值缓存：SET key value
• 对象缓存：两种方式
  • 方式 1：set user:1 '{"name":"roy","balance":1888}'
  • 方式 2：MSET user:1:name roy user:1:balance 1888（更灵活）
• 分布式锁：SETNX product:10001 true（获取锁）、DEL product:10001（释放锁），推荐SET product:10001 true ex 10 nx（防止死锁）

2. Hash（哈希）

常用操作

操作命令	描述
HSET key field value	存储一个哈希表 key 的键值
HSETNX key field value	存储一个不存在的哈希表 key 的键值（field 不存在则设置）
HMSET key field value [field value ...]	在一个哈希表 key 中存储多个键值对
HGET key field	获取哈希表 key 对应的 field 键值
HMGET key field [field ...]	批量获取哈希表 key 中多个 field 键值
HDEL key field [field ...]	删除哈希表 key 中的 field 键值
HLEN key	返回哈希表 key 中 field 的数量
HGETALL key	返回哈希表 key 中所有的键值
HINCRBY key field increment	为哈希表 key 中 field 键的值加上增量 increment

应用场景

• 对象缓存：HSET user:1 name roy balance 1888（比 String 更易管理对象属性）
• 电商购物车：
  • 以用户 id 为 key（如cart:1001）
  • 商品 id 为 field，商品数量为 value
  • 操作：添加商品（hset cart:1001 10088 1）、增减数量（hincrby）、删除商品（hdel）等

优缺点

• 优点：同类数据整合存储，便于管理；比 String 更省内存和 CPU
• 缺点：过期功能仅作用于 key，不支持 field 单独过期；Redis 集群下不适合大规模使用

3. List（列表）

常用操作

操作命令	描述
LPUSH key value [value ...]	将一个或多个值插入到 key 列表的表头（最左边）
RPUSH key value [value ...]	将一个或多个值插入到 key 列表的表尾（最右边）
LPOP key	移除并返回 key 列表的头元素
RPOP key	移除并返回 key 列表的尾元素
LRANGE key start stop	返回列表 key 中指定区间内的元素（start/stop 为偏移量）
BLPOP key [key ...] timeout	从表头弹出元素，若为空则阻塞等待 timeout 秒（0 为永久）
BRPOP key [key ...] timeout	从表尾弹出元素，若为空则阻塞等待 timeout 秒（0 为永久）

应用场景

• 数据结构实现：
  • 栈：LPUSH + LPOP
  • 队列：LPUSH + RPOP
  • 阻塞队列：LPUSH + BRPOP
• 实际场景：视频列表、签到列表、排队机、简化版消息队列（MQ）

注意点

• 容量上限：2^32-1 个元素（约 40 亿），但需避免大 key 问题
• 底层为双向链表：双端操作性能高，中间节点索引操作性能低

4. Set（集合）

常用操作

操作命令	描述
SADD key member [member ...]	往集合 key 中存入元素（元素存在则忽略，key 不存在则新建）
SREM key member [member ...]	从集合 key 中删除元素
SMEMBERS key	获取集合 key 中所有元素
SCARD key	获取集合 key 的元素个数
SISMEMBER key member	判断 member 是否存在于集合 key 中
SRANDMEMBER key [count]	从集合 key 中选出 count 个元素（不删除）
SPOP key [count]	从集合 key 中选出 count 个元素（删除）
SINTER key [key ...]	计算多个集合的交集
SINTERSTORE destination key [key ...]	将交集结果存入新集合 destination
SUNION key [key ...]	计算多个集合的并集
SUNIONSTORE destination key [key ...]	将并集结果存入新集合 destination
SDIFF key [key ...]	计算多个集合的差集
SDIFFSTORE destination key [key ...]	将差集结果存入新集合 destination

应用场景

• 微信抽奖小程序：
  • 参与抽奖：SADD key {userID}
  • 查看参与者：SMEMBERS key
  • 抽奖：SRANDMEMBER key [count]（不删除）或SPOP key [count]（删除）
• 点赞 / 收藏 / 标签：
  • 点赞：SADD like:{消息ID} {用户ID}
  • 取消点赞：SREM like:{消息ID} {用户ID}
  • 检查是否点赞：SISMEMBER like:{消息ID} {用户ID}
• 社交关系：
  • 共同关注：SINTER set1 set2
  • 推荐好友：SDIFF set1 set2

5. Sorted Set（ZSet，有序集合）

常用操作

操作命令	描述
ZADD key score member [[score member]...]	往有序集合 key 中加入带分值元素
ZREM key member [member ...]	从有序集合 key 中删除元素
ZSCORE key member	返回有序集合 key 中元素 member 的分值
ZINCRBY key increment member	为有序集合 key 中元素 member 的分值加 increment
ZCARD key	返回有序集合 key 中元素个数
ZRANGE key start stop [WITHSCORES]	正序获取有序集合 key 从 start 到 stop 下标的元素（带分值可选）
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]	倒序获取有序集合 key 从 start 到 stop 下标的元素（带分值可选）
ZUNIONSTORE destkey numkeys key [key ...]	计算多个有序集合的并集并存入 destkey
ZINTERSTORE destkey numkeys key [key ...]	计算多个有序集合的交集并存入 destkey

应用场景

• 排行榜：
  • 点击新闻计数：ZINCRBY hotNews:20190819 1 守护香港
  • 当日排行前十：ZREVRANGE hotNews:20190819 0 9 WITHSCORES
  • 七日榜单：ZUNIONSTORE合并 7 天数据后查询

6. Bitmap（位图）

常用操作

操作命令	描述
SETBIT key offset value	将二进制数组的 offset 位置设置为 value（0 或 1）
GETBIT key offset	返回二进制数组 offset 位置的值
BITCOUNT key [start end [BYTE	BIT]]	返回二进制数组中 1 的个数
BITPOS key bit [start [end [BYTE	BIT]]]	返回 bitmap 中第一个值为 bit 的 offset 位置
BITOP AND|OR|XOR|NOT destkey key [key ...]	对多个 bitmap 做二进制的与 / 或 / 异或 / 非运算

应用场景

• 每日签到：
  • 签到记录：SETBIT dailycheck:1 100 1（1 号用户第 100 天签到）
  • 签到次数：BITCOUNT dailycheck:1
  • 首次签到时间：BITPOS dailycheck:1 1

优点

• 快速、高效、节省空间（用 bit 存储，1 字节可存 8 天签到状态）

7. HyperLogLog

作用

用于统计集合中不重复元素的个数（基数统计），适合大数据量场景（如 UV 统计）。

功能很简单，底层的算法不简单。他的效率非常高，适合大数据量场景下的统计

常用操作

操作命令	描述
PFADD key element [element ...]	添加元素到 HyperLogLog
PFCOUNT key	统计 key 中不重复元素的个数
PFMERGE destkey [sourcekey ...]	合并多个 HyperLogLog 数据到 destkey

应用场景

• 网站 UV 统计：PFADD visitlog 用户IP 记录访问，PFCOUNT visitlog 统计独立访客

8. Geo（地理空间）

常用操作

操作命令	描述
GEOADD key [NX|XX] [CH] longitude latitude member ...	添加一个或多个地点（经纬度 + 名称）
GEOPOS key [member ...]	返回指定地点的经纬度
GEODIST key member1 member2 [M|KM|FT|MI]	计算两个地点的距离（单位可选：米 / 千米 / 英尺 / 英里）
GEORADIUS key longitude latitude radius 单位 [选项]	查询指定经纬度附近的地点（带距离、坐标等可选）
GEOSEARCH key FROMMEMBER|FROMLONLAT ...	查询指定地点 / 经纬度附近的地点（支持半径 / 矩形范围）

应用场景

• 地理位置相关功能：
  • 添加商家地址：GEOADD changsha 113.017489 28.200454 火车站 ...
  • 查找附近景点：GEORADIUS changsha 113.017489 28.200454 2 KM

9. Stream（流）

作用

类似 “阻塞队列 + 发布订阅” 的结合体，可作为 Redis 版消息队列（企业应用较少）。

常用操作

操作命令	描述
XADD key [选项] *|id field value ...	往队列末尾发布消息（* 表示自动生成 ID）
XDEL key id [id ...]	删除队列中的消息
XLEN key	获取队列长度
XRANGE key start end [COUNT count]	查询队列中的消息（- 表示开始，+ 表示结尾）
XGROUP CREATE key groupname 0|$	创建消费者组（0 从头部消费，$ 从尾部消费）
XREADGROUP GROUP groupname consumername COUNT n STREAMS key >	消费者组内消费消息（> 表示未消费消息）

应用场景

• 简化版消息队列（MQ）

在SpringBoot中使用Redis

引入依赖包

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

那些连接mysql、es等其他数据库的包，也都是spring-boot-starter-data集合下的

添加配置类

没有配置类，redis也能使用，项目启动后springboot会通过IOC注入一个默认的RedisTemplate实例，但是默认的RedisTemplate存在中文乱码问题

@Configuration
@ConditionalOnClass(RedisTemplate.class)
public class RedisConfig {

    @Bean
    public RedisTemplate<String,Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory){
        RedisTemplate<String, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
        redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
//        GenericJackson2JsonRedisSerializer jsonSerializer = new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
        StringRedisSerializer stringRedisSerializer = new StringRedisSerializer();
        GenericToStringSerializer<String> genericToStringSerializer = new GenericToStringSerializer<>(String.class);
        //指定key和value的序列化方式
        redisTemplate.setKeySerializer(stringRedisSerializer);
        redisTemplate.setValueSerializer(genericToStringSerializer);
        redisTemplate.setHashKeySerializer(stringRedisSerializer);
        redisTemplate.setHashValueSerializer(stringRedisSerializer);
        redisTemplate.afterPropertiesSet();
        return redisTemplate;
    }
}

调用RedisTemplate接口

@Resource
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

@Test
public void test()
{
    stringRedisTemplate.opsForValue().set("test3","楼兰");
    System.out.println(stringRedisTemplate.opsForValue().get("test3"));

    System.out.println(stringRedisTemplate.opsForValue().get("test2"));
}