Redis概述及基本數據結構
SQL vs NoSQL
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結構化
- SQL 是結構化的，一旦定義了表結構，以后在維護數據的時候必須嚴格遵守定義的結構。
- NoSQL 是非結構化的，常見的形式有 Redis 的 Key-Value 存儲形式、Document 文檔型存儲形式、Graph 圖類型存儲形式
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關聯的
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SQL 數據庫可以通過如外鍵的方式去維護數據與數據之間的關聯
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NoSQL 是非關系型的，如果想要維護數據與數據之間的關系，通常通過 json 格式的數據進行維護
例如：
{ id: 1, name: "張三", orders: [ { id: 1, item: { id: 10, title: "榮耀6", price: 4999 } }, { id: 2, item: { id: 20, title: "小米11", price: 3999 } } ] }
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SQL查詢
- SQL 的查詢有自己的語法，格式固定，語法固定，兼容性起強
- NoSQL 的查詢語句不同意，沒有固定的形式
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事務
- SQL 的所有數據庫都是可以實現 ACID 的
- NoSQL 數據庫要么沒有事務，要么只能滿足事務最基本的一些一致性
認識 Redis
Redis 是一個基于內存的鍵值型 NoSQL 數據庫
特征：
- 鍵值型：value 支持多種不同數據類型，功能豐富
- 單線程：每個命令具備原子性
- 延遲低、速度快：基于內存、IO多路復用、良好的編碼
- 支持數據持久化
- 支持主從集群、分片集群
- 支持多語言客戶端：Java、C等等
Redis 數據結構
Redis是一個 key-value 的數據庫，key 一般是 String 類型，不過 value 的類型多種多樣：
| 名稱 | 示例 |
|---|---|
| String | hello world |
| Hash | |
| List | [A -> B -> C] |
| Set | |
| SortedSet |
[問題]：Redis 沒有類似 MySql 中的 Table 的概念，要怎么區分不同類型的 key 呢？
[解決方法]：Redis 的 key 支持有多個單詞形成層次結構，多個單詞之間用“ ：”隔開。例如 myproduct:user:1 myproduct:product:1
| KEY | VALUE |
|---|---|
myproduct:user:1 |
{"id": 1, "name": "Jack", "age": 21} |
myproduct:product:1 |
{"id": 1,"name": "小米11", "price": 4999} |
Redis 通用命令
- KEYS：查看符合模板的所有 key。不建議在生產環境上使用
- DEL：刪除一個指定的 key
- EXISTS：判斷 key 是否存在
- EXPIRE：給一個 key 設置有效期，有效期到期時該 key 會被自動刪除
- TTL：查看一個 key 剩余的有效期
String 類型
String 類型介紹
String 類型是 Redis 中最簡單的存儲類型，其 value 是字符串。不過根據字符串格式不同，又具體分為三類：
- string：普通字符串
- int：整數類型，可以做自增自減操作
- float：浮點類型，可以做自增自減操作
String 類型常見命令
- SET：添加或者修改已經存在的一個String類型的鍵值對
- GET：根據key獲取String類型的value
- MSET：批量添加多個String類型的鍵值對
- MGET：根據多個key獲取多個String類型的value
- INCR：讓一個整型的key自增1
- INCRBY:讓一個整型的key自增并指定步長，例如：incrby num 2 讓num值自增2
- INCRBYFLOAT：讓一個浮點類型的數字自增并指定步長
- SETNX：添加一個String類型的鍵值對，前提是這個key不存在，否則不執行
- SETEX：添加一個String類型的鍵值對，并且指定有效期
Hash 類型
Hash 類型介紹
Hash 類型，也叫散列，其 value 是一個無序字典，類似于 Java 中的 HashMap 結構。Hash 結構可以將對象中的每個字段獨立存儲，可以針對單個字段做 CRUD。
Hash 類型常用命令
- HSET key field value：添加或者修改hash類型key的field的值
- HGET key field：獲取一個hash類型key的field的值
- HMSET：批量添加多個hash類型key的field的值
- HMGET：批量獲取多個hash類型key的field的值
- HGETALL：獲取一個hash類型的key中的所有的field和value
- HKEYS：獲取一個hash類型的key中的所有的field
- HVALS：獲取一個hash類型的key中的所有的value
- HINCRBY:讓一個hash類型key的字段值自增并指定步長
- HSETNX：添加一個hash類型的key的field值，前提是這個field不存在，否則不執行
List 類型
List 類型介紹
Redis 中的 List 類型與 Java 中的 LinkedList 類似，可以看做是一個雙向鏈表結構。既可以支持正向檢索和也可以支持反向檢索。其特征也與 LinkedList 類似。
List 類型常用命令
- LPUSH key element ... ：向列表左側插入一個或多個元素
- LPOP key：移除并返回列表左側的第一個元素，沒有則返回nil
- RPUSH key element ... ：向列表右側插入一個或多個元素
- RPOP key：移除并返回列表右側的第一個元素
- LRANGE key star end：返回一段角標范圍內的所有元素
- BLPOP和BRPOP：與LPOP和RPOP類似，只不過在沒有元素時等待指定時間，而不是直接返回nil
Set 類型
Set 類型介紹
Redis的Set結構與Java中的HashSet類似，可以看做是一個value為null的HashMap。因為也是一個hash表，因此具備與HashSet類似的特征。
Set 類型常用命令
- SADD key member ... ：向set中添加一個或多個元素
- SREM key member ... : 移除set中的指定元素
- SCARD key： 返回set中元素的個數
- SISMEMBER key member：判斷一個元素是否存在于set中
- SMEMBERS：獲取set中的所有元素
- SINTER key1 key2 ... ：求key1與key2的交集
- SDIFF key1 key2 ... ：求key1與key2的差集
- SUNION key1 key2 ..：求key1和key2的并集
SortedSet 類型
SortedSet 類型介紹
Redis的SortedSet是一個可排序的set集合，與Java中的TreeSet有些類似，但底層數據結構卻差別很大。SortedSet中的每一個元素都帶有一個score屬性，可以基于score屬性對元素排序，底層的實現是一個跳表（SkipList）加 hash表。
其具備以下特征：
- 可排序
- 元素不重復
- 查詢速度快
因為SortedSet的可排序特性，經常被用來實現排行榜這樣的功能。
SortedSet 類型常用命令
- ZADD key score member：添加一個或多個元素到sorted set ，如果已經存在則更新其score值
- ZREM key member：刪除sorted set中的一個指定元素
- ZSCORE key member : 獲取sorted set中的指定元素的score值
- ZRANK key member：獲取sorted set 中的指定元素的排名
- ZCARD key：獲取sorted set中的元素個數
- ZCOUNT key min max：統計score值在給定范圍內的所有元素的個數
- ZINCRBY key increment member：讓sorted set中的指定元素自增，步長為指定的increment值
- ZRANGE key min max：按照score排序后，獲取指定排名范圍內的元素
- ZRANGEBYSCORE key min max：按照score排序后，獲取指定score范圍內的元素
- ZDIFF、ZINTER、ZUNION：求差集、交集、并集
注意：所有的排名默認都是升序，如果要降序則在命令的Z后面添加REV即可
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