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,後面再加上面試題。 Redis 系列: 1. Redis系列(一)Redis入門 2. Redis系列(二)Redi... ...
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,後面再加上面試題。
Redis 系列:
- Redis系列(一)Redis入門
- Redis系列(二)Redis的8種數據類型
- Redis系列(三)Redis的事務和Spring Boot整合
- Redis系列(四)Redis配置文件和持久化
- Redis系列(五)發佈訂閱模式、主從複製和哨兵模式
- Redis系列(六)Redis 的緩存穿透、緩存擊穿和緩存雪崩
- Redis命令參考
1、Redis 的五大數據類型
官網可查看命令: http://www.redis.cn/commands.html
Redis-key
127.0.0.1:6379> keys *
(empty list or set)
127.0.0.1:6379> set name xxx
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "name"
127.0.0.1:6379> set age 1
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "age"
2) "name"
127.0.0.1:6379> exists name # 判斷key 是否存在
(integer) 1
127.0.0.1:6379> exists name1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> move name 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> keys *
1) "age"
127.0.0.1:6379> set name yyy
OK
127.0.0.1:6379> expire name 10 # 設置key的過期時間,單位是秒
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl name # 查看當前key的剩餘過期時間
(integer) 7
127.0.0.1:6379> ttl name
(integer) -2
127.0.0.1:6379> type age # 查看當前key的類型
string
127.0.0.1:6379>
Redis 有以下 5 種基本的數據類型
1、String(字元串)
127.0.0.1:6379> set key1 v1 #設置值
OK
127.0.0.1:6379> 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) 7
127.0.0.1:6379> get key1
"v1hello"
127.0.0.1:6379> strlen key1 # 獲取字元串長度
(integer) 7
127.0.0.1:6379>
自增、自減
127.0.0.1:6379> set views 0
OK
127.0.0.1:6379> get views
"0"
127.0.0.1:6379> incr views # 自增 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get views
"1"
127.0.0.1:6379> decr views # 自減 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> decr views
(integer) -1
127.0.0.1:6379> get views
"-1"
127.0.0.1:6379> incrby views 10 # 設置步長、自增 10
(integer) 9
127.0.0.1:6379> decrby views 5 # 設置步長、自減 5
(integer) 4
字元串範圍
127.0.0.1:6379> set key1 "hello,world!"
OK
127.0.0.1:6379> get key1
"hello,world!"
127.0.0.1:6379> getrange key1 0 3 # 截取字元串[0, 3]
"hell"
127.0.0.1:6379> getrange key1 0 -1 # 獲取全部的字元串,和 get key一樣
"hello,world!"
127.0.0.1:6379>
替換:
127.0.0.1:6379> set key2 abcdefg
OK
127.0.0.1:6379> get key2
"abcdefg"
127.0.0.1:6379> setrange key2 1 xx
(integer) 7
127.0.0.1:6379> 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(在分散式鎖中會經常使用)
127.0.0.1:6379> setex key3 30 "hello" # 設置 30 秒後過期
OK
127.0.0.1:6379> ttl key3 # 剩餘過期時間
(integer) 25
127.0.0.1:6379> setnx mykey "redis" # mykey 不存在時設置成功
(integer) 1
127.0.0.1:6379> 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) 0
127.0.0.1:6379> 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
OK
127.0.0.1:6379> 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) 0
127.0.0.1:6379> 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 字元來保存一個對象
127.0.0.1:6379> mset user:1:name zhangsan user:1:age 2
OK
127.0.0.1:6379> mget user:1:name user:1:age
1) "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 除了是字元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) 1
127.0.0.1:6379> lpush list two
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lpush list three
(integer) 3
127.0.0.1:6379> 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) 4
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "three"
2) "two"
3) "one"
4) "right"
127.0.0.1:6379>
彈出 pop
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "!"
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 -1
1) "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 -1
1) "world"
2) "world"
127.0.0.1:6379>
索引 Lindex
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "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) 3
127.0.0.1:6379>
移除指定的值:
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "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) 1
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "hjk"
2) "world"
127.0.0.1:6379> lpush list hjk
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "hjk"
2) "hjk"
3) "world"
127.0.0.1:6379> lrem list 2 hjk
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "world"
127.0.0.1:6379>
trim 截斷
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1
1) "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
OK
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1
1) "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 -1
1) "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) 0
127.0.0.1:6379> lset list 0 item # 如果不存在的話,更新會報錯
(error) ERR no such key
127.0.0.1:6379> lpush list value1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> 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
OK
127.0.0.1:6379> lset list 1 other # 如果不存在的話,更新會報錯
(error) ERR index out of range
127.0.0.1:6379>
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 -1
1) "hello1"
2) "hello2"
127.0.0.1:6379> linsert mylist before "hello2" hello
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1
1) "hello1"
2) "hello"
3) "hello2"
127.0.0.1:6379> linsert mylist after "hello2" hello
(integer) 4
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1
1) "hello1"
2) "hello"
3) "hello2"
4) "hello"
127.0.0.1:6379>
小結:
- list 實際上是一個鏈表,前後都可以插入
- 如果key不存在,創建新的鏈表
- 如果移除了所有的值,空鏈表,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) 1
127.0.0.1:6379> sadd myset "world"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> 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) 1
127.0.0.1:6379> sismember myset hello1
(integer) 0
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> scard myset # 獲取集合中的個數
(integer) 2
127.0.0.1:6379> sadd myset "hello2"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "world"
2) "hello2"
3) "hello"
127.0.0.1:6379> srem myset hello # 移除元素
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "world"
2) "hello2"
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "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 2
1) "hello2"
2) "hjk"
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "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 myset
1) "kkk"
2) "world"
3) "hello2"
127.0.0.1:6379> spop myset
"hello2"
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "kkk"
2) "world"
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "kkk"
2) "world"
127.0.0.1:6379> sadd myset2 set2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smove myset myset2 "kkk" # 將一個特定的值,移動到另一個set集合中
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "world"
127.0.0.1:6379> smembers myset2
1) "kkk"
2) "set2"
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> smembers key1
1) "b"
2) "a"
3) "c"
127.0.0.1:6379> smembers key2
1) "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 # 並集
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) 1
127.0.0.1:6379> 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-value
OK
127.0.0.1:6379> 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) 1
127.0.0.1:6379> hgetall myhash
1) "field"
2) "xxx"
3) "field2"
4) "world"
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> hlen myhash # 獲取長度
(integer) 2
127.0.0.1:6379> hexists myhash field1 # 判斷指定key是否存在
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hexists myhash field2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hkeys myhash # 獲取所有的key
1) "field"
2) "field2"
127.0.0.1:6379> hvals myhash # 獲取所有的value
1) "xxx"
2) "world"
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> hset myhash field3 5
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hincrby myhash field3 1 # 指定增量
(integer) 6
127.0.0.1:6379> hincrby myhash field3 -1
(integer) 5
127.0.0.1:6379> hsetnx myhash field4 hello # 如果不存在則可以設置
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hsetnx myhash field4 world # 如果存在則不能設置
(integer) 0
127.0.0.1:6379>
Hash 適合存儲經常變動的對象信息,String 更適合於存儲字元串。
5、zset (有序集合)
127.0.0.1:6379> zadd myset 1 one # 添加一個值
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd myset 2 two 3 three # 添加多個值
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange myset 0 -1
1) "one"
2) "two"
3) "three"
127.0.0.1:6379>
實現排序:
127.0.0.1:6379> zadd salary 2500 xiaohong
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd salary 5000 xiaoming
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd salary 500 xaiozhang
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange salary 0 -1
1) "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 -1
1) "xaiozhang"
2) "xiaohong"
3) "xiaoming"
127.0.0.1:6379> zrem salary xiaohong # 移除特定元素
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange salary 0 -1
1) "xaiozhang"
2) "xiaoming"
127.0.0.1:6379> zcard salary # 獲取有序集合的個數
(integer) 2
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> zadd myset 1 hello
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd myset 2 world 3 !
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zcount myset 1 3 # 獲取指定區間的人員數量
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zcount myset 1 2
(integer) 2
2、Redis 三種特殊數據類型
1、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。
文檔: https://www.redis.net.cn/order/3687.html
藉助網站模擬一些數據: http://www.jsons.cn/lngcode/
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 程式一次性導入。
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) 1
127.0.0.1:6379> geoadd china:city 121.47 31.23 shanghai
(integer) 1
127.0.0.1:6379> geoadd china:city 106.50 29.53 chongqing 114.05 22.52 shengzhen
(integer) 2
127.0.0.1:6379> geoadd china:city 120.16 30.24 hangzhou 108.96 34.26 xian
(integer) 2
127.0.0.1:6379>
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 shanghai
1) 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 表示單位為英里。
- 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
預設使用米作為單位。
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 2
1) 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 km
1) "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 -1
1) "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) 1
127.0.0.1:6379> zrange china:city 0 -1
1) "chongqing"
2) "xian"
3) "shengzhen"
4) "hangzhou"
5) "shanghai"
127.0.0.1:6379>
2、hyperloglog
基數:數學上集合的元素個數,是不能重覆的。
UV(Unique visitor):是指通過互聯網訪問、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,是基於基數統計的演算法。
hyperloglog 的優點是占用記憶體小,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,占空間,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) 1
127.0.0.1:6379> PFCOUNT mykey # 統計 mykey 基數
(integer) 10
127.0.0.1:6379> PFADD mykey2 i j z x c v b n m # 創建第二組元素
(integer) 1
127.0.0.1:6379> PFCOUNT mykey2 # 統計 mykey2 基數
(integer) 9
127.0.0.1:6379> PFMERGE mykey3 mykey mykey2 # 合併兩組 mykey mykey2 => mykey3
OK
127.0.0.1:6379> PFCOUNT mykey3
(integer) 15
127.0.0.1:6379>
3、bitmap 點陣圖
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) 0
127.0.0.1:6379> setbit sign 1 0 # 周二未打卡
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit sign 2 0 # 周三未打卡
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit sign 3 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit sign 4 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit sign 5 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit sign 6 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379>
查看某一天是否打卡:
127.0.0.1:6379> GETBIT sign 3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> GETBIT sign 6
(integer) 0
127.0.0.1:6379>
統計:統計打卡的天數
127.0.0.1:6379> BITCOUNT sign
(integer) 4
127.0.0.1:6379>
下一篇筆記將介紹 Redis 的事務和Spring Boot 整合 Redis。