1、字符串

1.1 简介

字符串是Redis最基础的数据类型，其他的几种数据类型都是在字符串的基础上构建的。字符串类型的值实际上可以是字符串，数字，甚至可以是二进制的图片、音视频，但是其最大值为512M。

1.2 常用命令

（1）设置值

set key value [ex seconds] [px milliseconds] [nx|xx]

解析：

ex seconds : 为键设置秒级过期时间

px milliseconds: 为键设置毫秒级过期时间

nx：键必须不存在时才能设置成功，用于添加功能

xx：键必须存在才能设置成功，用于更新功能，与nx互斥存在。

除了set外，还提供了setex 和setnx两个命令，他们的作用和ex与nx的参数是一样的。

setex key secends valuesetnx key value 

示例：

# test键不存在127.0.0.1:6379> exists test(integer) 0# set命令设置test键值为ttt127.0.0.1:6379> set test tttOK# setnx命令设置test，因为test键已经存在，所以设置失败，返回0127.0.0.1:6379> setnx test tt1(integer) 0#set xx 更新test值为qqq127.0.0.1:6379> set test qqq xx OK

根据setnx的特性，多个客户端使用该命令时，只有一个客户端才能成功，所以setnx可以作为分布式锁的一种实现方案。

（2）获取值

# 如果key存在，返回对应的value，如果key不存在，返回nilget key

（3）批量设置值

mset key value [key value ......]#示例：#通过mset一次性设置多个key-value对127.0.0.1:6379> mset a 1 b 2 c 3OK

（4）批量获取值

mget key [key ......]#示例：#通过mget获取 a、b、c的值127.0.0.1:6379> mget a b c1) "1"2) "2"3) "3"#如果某些键不存在的话，会按照key的顺序返回nil127.0.0.1:6379> mget a b c d1) "1"2) "2"3) "3"4) (nil)

（5）计数

incr key

incr命令用于对值做自增操作，返回结果有三种情况：

• 值不是整数，返回错误
• 值是整数，返回自增结果
• 键不存在，新增键值对，按照值为0自增，返回结果为1

除了incr命令，还有decr（自减）、incrby（自增指定数字）、decrby（自减指定数字）、incrbyfloat（自增浮点数）

decr keyincrby key incrementdecrby key decrementincrbyfloat key incrememt

1.3 内部编码

我们平时用到的数据结构是redis对外提供的数据结构类型，实际上在redis底层，每种数据结构都有对应独特的内部编码，下面介绍String的内部编码。

字符串在redis底层有三种编码类型，Redis会根据当前值的类型和长度决定使用那种内部编码实现，三种类型如下：

• int：8个字节的长整型
• embstr：小于等于39个字节的字符串
• raw：大于39个字节的字符串

示例：

#整型127.0.0.1:6379> set k 11111111OK127.0.0.1:6379> object encoding k"int"#短字符串127.0.0.1:6379> set x xxxxxxxxxxOK127.0.0.1:6379> object encoding x"embstr"#长字符串127.0.0.1:6379> set y "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"OK127.0.0.1:6379> object encoding y"raw"

1.4 使用场景

（1）缓存功能

使用Redis作为缓存服务器使用，由于Redis具有支撑高并发的特性，所以缓存通常能起到加速读写和降低后端压力的作用。下图是比较常见的缓存使用场景，使用mysql作为存储层，使用Redis作为缓存层，绝大部分数据从redis中返回，能大大提高web服务的响应时间。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-k3V5TWAw-1650784188758)(imgs/image-20220221155007574.png)]

（2）计数器

目前许多服务都使用redis作为计数器的实现工具，redis能够实现快速计数功能，并且可以查询缓存，同时数据也可以异步写入到其他数据源中，比如网站的访问次数完全可以使用redis进行计数，每多一次访问，就自增1。

（3）token（session）共享

token（session）共享也是redis的一大使用场景，在微服务或者分布式web服务中，实现token（session）共享是一个十分重要的功能。当前端发起请求后，可能会分发到不同的服务中，如果没有实现token（session）共享，用户刷新后，有可能就会发现需要重新登录了，这是无法容忍的。

为了解决这个问题，可以引入redis，把session（token）统一管理起来，只要保证redis服务的高可用，就可以在每次请求时，集中从redis中获取token（session）。

2、哈希

2.1 简介

在Redis中，哈希类型指的是键对应的值本身又是一个键值对结构，形如value={{field1,value1},…{fieldN,valueN}}。哈希类型中的映射关系叫做field-value，这里的value是指field对应的值，不是键对应的值，如下：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-6lmR3Ech-1650784188760)(imgs/image-20220221161406588.png)]

2.2 常用命令

（1）设置值

hset key field value

设置值时，如果设置成功，返回1，反之会返回0。此外Redis提供了hsetnx的命令，它的作用同setnx命令一样，只是作用域由键变成了field。

示例：

127.0.0.1:6379> hset user name candy(integer) 1

（2）获取值

hget key field

如果键或field不存在的话，返回nil。

示例

127.0.0.1:6379> hget user name"candy"

（3）删除field

hdel key field [field ......]

hdel会删除一个或多个field，返回结果为成功删除field的个数。

示例：

127.0.0.1:6379> hdel user name(integer) 1127.0.0.1:6379> hdel user city(integer) 0

（4）计算field个数

hlen key

示例：

127.0.0.1:6379> hset user name tim(integer) 1127.0.0.1:6379> hlen user(integer) 1127.0.0.1:6379> hset user city beijing(integer) 1127.0.0.1:6379> hlen user(integer) 2

(5) 批量设置field-value

hmset key field value [field value ......]

hmset需要的参数是key和多对field-value。

示例：

127.0.0.1:6379> hmset user age 12 set boyOK

(6)批量获取field

hmget key field [field ......]

hmget需要的参数是key和多个field

示例：

127.0.0.1:6379> hmget user name age city set1) "tim"2) "12"3) "beijing"4) "boy"

（7） 判断field是否存在

hexists key field

hexists返回结果为1时说明包含field，否则返回为0

127.0.0.1:6379> hexists user name(integer) 1127.0.0.1:6379> hexists user xxx(integer) 0

（8） 获取所有field

hkeys key

该命令返回的是键对应的所有field。

示例：

127.0.0.1:6379> hkeys user1) "name"2) "city"3) "age"4) "sex"5) "set"

（9）获取所有的values

hvals key

（10）获取所有的field-value

hgetall key

（11）计算value的字符串长度

hstrlen key field

2.3 内部编码

哈希类型内部编码有两种：

• ziplist（压缩列表）

当哈希类型元素个数小于hash-max-ziplist-entries配置（默认512），同时所有值都小于hash-max-ziplist-value配置（默认64字节）时，Redis会使用ziplist作为哈希的内部实现，ziplist可以使用更加紧凑的结构实现多个元素的连续存储，所以在节省内存方面比hashtable更加优秀。

• hashtable（哈希表）

当hash类型无法满足ziplist的条件时，Redis就会使用hashtable作为哈希的内部实现，因为此时ziplist的读写效率会下降。

示例：

# （1）当field个数比较少，并且没有大的value时，内部编码为ziplist127.0.0.1:6379> hmset hk f1 v1 f2 v2 f3 v3OK127.0.0.1:6379> object encoding hk"ziplist"# （2） 当value值大于64时，内部编码就会变成hashtable127.0.0.1:6379> hmset hk f4 "ddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddd"OK127.0.0.1:6379> object encoding hk"hashtable"# （3）当field的个数超过512个时，内部编码也会变成hashtable......

2.4 使用场景

缓存关系型数据库的信息。

以用户基本信息为例，相比使用字符串序列化后缓存用户信息，哈希类型变的更加直观，并且在更新操作上变的更加便捷，可以将每个用户的id定义为键或键后缀，多对field-value对应每个用户的字段信息。

关系型数据库与哈希类型的区别：

• 关系型数据库是完全结构化的数据，而hash是稀疏的，哈希类型每个键可以有完全不同的field，但是关系型数据库一旦添加新的字段，都需要为字段进行赋值。
• 关系型数据库可以做复杂的关联查询，Redis如果完成复杂的关系型查询，会十分困难。

3、对象类型数据的缓存

3.1 原生字符串

使用原生字符串缓存信息，每个属性一个键。示例如下：

set user.name tomset user.city beijing

优点：简单直观，每个属性都能单独操作

缺点： 占用键过多，使用内存过多，同时信息内聚性太差。

3.2 序列化字符串

将对象信息先进行序列化操作，然后把序列化后的字符串用一个key保存。

优点：简单易用，合理规划对象的序列化，可以提高内存的使用效率

缺点：序列化和反序列化需要一定的资源，同时每次更新都需要把全部数据取出来进行操作。

3.3 哈希类型

每个对象属性使用一对field-value，但使用一个key进行存储

优点：简单直观，使用合理可以减少内存空间的使用

缺点：需要控制哈希在ziplist和hashtable两种内部编码的转换，hashtable会占用更多内存。