Redis(一)基础数据类型

REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统。Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库,并提供多种语言的API。它通常被称为数据结构服务器,因为值(value)可以是 字符串(String), 哈希(Map), 列表(list), 集合(sets) 和 有序集合(sorted sets)等类型。

Redis 简介
Redis 是完全开源免费的,遵守BSD协议,是一个高性能的key-value数据库,与其他key-value缓存产品有以下三个特点:
1. Redis支持数据的持久化,可以将内存中的数据保存在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用。
2. Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据,同时还提供list,set,zset,hash等数据结构的存储。
3. Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。

Redis 优势
1. 性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
2. 丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
3. 原子 – Redis的所有操作都是原子性的,同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行。
4. 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

Redis与其他key-value存储有什么不同?
1. Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作,这是一个不同于其他数据库的进化路径。
2. Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明,无需进行额外的抽象。
3. Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘,所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存,因为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是,相比在磁盘上相同的复杂的数据结构,在内存中操作起来非常简单,这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。同时,在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的,因为他们并不需要进行随机访问。

Redis 数据类型
Redis支持五种数据类型:string(字符串),hash(哈希),list(列表),set(集合)及zset(sorted set:有序集合)。

String(字符串)
string是redis最基本的类型,你可以理解成与Memcached一模一样的类型,一个key对应一个value。
string类型是二进制安全的。意思是redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象 。
string类型是Redis最基本的数据类型,一个键最大能存储512MB。

redis 127.0.0.1:6379> SET name "charles"
OK
redis 127.0.0.1:6379> GET name
"charles"

在以上实例中我们使用了 Redis 的 SET 和 GET 命令。键为 name,对应的值为 charles。
注意:一个键最大能存储512MB。

Hash(哈希)
Redis hash 是一个键值对集合。
Redis hash是一个string类型的field和value的映射表,hash特别适合用于存储对象。

127.0.0.1:6379> HMSET user:1 username charles password charles points 200
OK
127.0.0.1:6379> HGETALL user:1
1) "username"
2) "charles"
3) "password"
4) "charles"
5) "points"
6) "200"

以上实例中 hash 数据类型存储了包含用户脚本信息的用户对象。 实例中我们使用了 Redis HMSET, HGETALL 命令,user:1 为键值。
每个 hash 可以存储 232 -1 键值对(40多亿)。

List(列表)
Redis 列表是简单的字符串列表,按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部(左边)或者尾部(右边)。

redis 127.0.0.1:6379> lpush charles redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> lpush charles mongodb
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> lpush charles rabitmq
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> lrange charles 0 10
1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"

列表最多可存储 232 – 1 元素 (4294967295, 每个列表可存储40多亿)。

 Set(集合)
Redis的Set是string类型的无序集合。
集合是通过哈希表实现的,所以添加,删除,查找的复杂度都是O(1)。
sadd 命令
添加一个string元素到,key对应的set集合中,成功返回1,如果元素已经在集合中返回0,key对应的set不存在返回错误。
sadd key member

redis 127.0.0.1:6379> sadd charles redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd charles mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd charles rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd charles rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> smembers charles
1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"

注意:以上实例中 rabitmq 添加了两次,但根据集合内元素的唯一性,第二次插入的元素将被忽略。
集合中最大的成员数为 232 – 1(4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。

 zset(sorted set:有序集合) 
Redis zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。
不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。
zadd 命令
添加元素到集合,元素在集合中存在则更新对应score
zadd key score member 

redis 127.0.0.1:6379> zadd charles 0 redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd charles 0 mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd charles 0 rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd charles 0 rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE charles0 1000
1) "redis"
2) "mongodb"
3) "rabitmq"

上面主要介绍了Redis相关的基础信息和支持的数据类型,关于redis的实现原理后续会逐步讲解。