redis数据结构
最后更新于：2022-04-01 21:49:56
## Redis支持的数据结构
### 一.redis是一种高级的key:value存储系统，其中value支持五种数据类型：
> 用java的数据结构去理解redis数据结构,就是Map
* 字符串（strings）,是二进制安全的，所以你完全可以把一个图片文件的内容作为字符串来存储。另外，支持字符串类型数值进行数值操作.
> 用java的数据结构去理解redis数据结构,Map,key = String,Object = String
* 列表（lists）,底层实现上并不是数组，而是双链表，链表型lists的元素定位会相对慢。适合于取头或者尾部的N个元素。
> 用java的数据结构去理解redis数据结构,Map,key = String,Object = LinkedList
* 集合（sets）,是一种无序的集合，集合中的元素没有先后顺序。 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)。
> 用java的数据结构去理解redis数据结构,Map,key = String,Object = HsahSet
* 有序集合（sorted sets）,有序集合中的每个元素都关联一个序号（score），作为排序的依据
> 用java的数据结构去理解redis数据结构,Map,key = String,Object = TreeSet
* 哈希（hashes），类似于java中的HashMap，适合存储一个对象的多个键值对属性。
> 用java的数据结构去理解redis数据结构,Map,key = String,Object = HashMap
> 而关于key，有几个点要提醒大家：
1. key不要太长，尽量不要超过1024字节，这不仅消耗内存，而且会降低查找的效率；
2. key也不要太短，太短的话，key的可读性会降低；
3. 在一个项目中，key最好使用统一的命名模式,对象分类:id:属性，例如user:10000:passwd。
### 二.java操作各种数据类型
#### 2.1Redis工具类
```java
package com.redis;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Set;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;
import redis.clients.jedis.JedisShardInfo;
import redis.clients.jedis.ShardedJedis;
import redis.clients.jedis.ShardedJedisPool;
import redis.clients.jedis.SortingParams;
public class RedisClient {
private Jedis jedis;//非切片额客户端连接
private JedisPool jedisPool;//非切片连接池
private ShardedJedis shardedJedis;//切片额客户端连接
private ShardedJedisPool shardedJedisPool;//切片连接池
public RedisClient()
{
initialPool();
initialShardedPool();
shardedJedis = shardedJedisPool.getResource();
jedis = jedisPool.getResource();
}
/**
* 初始化非切片池
*/
private void initialPool()
{
// 池基本配置
JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
config.setMaxActive(20);
config.setMaxIdle(5);
config.setMaxWait(1000l);
config.setTestOnBorrow(false);
jedisPool = new JedisPool(config,"127.0.0.1",6379);
}
/**
* 初始化切片池
*/
private void initialShardedPool()
{
// 池基本配置
JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
config.setMaxActive(20);
config.setMaxIdle(5);
config.setMaxWait(1000l);
config.setTestOnBorrow(false);
// slave链接
List shards = new ArrayList();
shards.add(new JedisShardInfo("127.0.0.1", 6379, "master"));
// 构造池
shardedJedisPool = new ShardedJedisPool(config, shards);
}
public void show() {
KeyOperate();
StringOperate();
ListOperate();
SetOperate();
SortedSetOperate();
HashOperate();
jedisPool.returnResource(jedis);
shardedJedisPool.returnResource(shardedJedis);
}
private void KeyOperate() {
。。。
}
private void StringOperate() {
。。。
}
private void ListOperate() {
。。。
}
private void SetOperate() {
。。。
}
private void SortedSetOperate() {
。。。
}
private void HashOperate() {
。。。
}
}
```
#### 2.2 Key功能
```java
private void KeyOperate()
{
System.out.println("======================key==========================");
// 清空数据
System.out.println("清空库中所有数据："+jedis.flushDB());
// 判断key否存在
System.out.println("判断key999键是否存在："+shardedJedis.exists("key999"));
System.out.println("新增key001,value001键值对："+shardedJedis.set("key001", "value001"));
System.out.println("判断key001是否存在："+shardedJedis.exists("key001"));
// 输出系统中所有的key
System.out.println("新增key002,value002键值对："+shardedJedis.set("key002", "value002"));
System.out.println("系统中所有键如下：");
Set keys = jedis.keys("*");
Iterator it=keys.iterator() ;
while(it.hasNext()){
String key = it.next();
System.out.println(key);
}
// 删除某个key,若key不存在，则忽略该命令。
System.out.println("系统中删除key002: "+jedis.del("key002"));
System.out.println("判断key002是否存在："+shardedJedis.exists("key002"));
// 设置 key001的过期时间
System.out.println("设置 key001的过期时间为5秒:"+jedis.expire("key001", 5));
try{
Thread.sleep(2000);
}
catch (InterruptedException e){
}
// 查看某个key的剩余生存时间,单位【秒】.永久生存或者不存在的都返回-1
System.out.println("查看key001的剩余生存时间："+jedis.ttl("key001"));
// 移除某个key的生存时间
System.out.println("移除key001的生存时间："+jedis.persist("key001"));
System.out.println("查看key001的剩余生存时间："+jedis.ttl("key001"));
// 查看key所储存的值的类型
System.out.println("查看key所储存的值的类型："+jedis.type("key001"));
/*
* 一些其他方法：1、修改键名：jedis.rename("key6", "key0");
* 2、将当前db的key移动到给定的db当中：jedis.move("foo", 1)
*/
}
```
运行结果:
======================key==========================
清空库中所有数据：OK
判断key999键是否存在：false
新增key001,value001键值对：OK
判断key001是否存在：true
新增key002,value002键值对：OK
系统中所有键如下：
key002
key001
系统中删除key002: 1
判断key002是否存在：false
设置 key001的过期时间为5秒:1
查看key001的剩余生存时间：3
移除key001的生存时间：1
查看key001的剩余生存时间：-1
查看key所储存的值的类型：string
#### 2.3 String功能
``` java
private void StringOperate()
{
System.out.println("======================String_1==========================");
// 清空数据
System.out.println("清空库中所有数据："+jedis.flushDB());
System.out.println("=============增=============");
jedis.set("key001","value001");
jedis.set("key002","value002");
jedis.set("key003","value003");
System.out.println("已新增的3个键值对如下：");
System.out.println(jedis.get("key001"));
System.out.println(jedis.get("key002"));
System.out.println(jedis.get("key003"));
System.out.println("=============删=============");
System.out.println("删除key003键值对："+jedis.del("key003"));
System.out.println("获取key003键对应的值："+jedis.get("key003"));
System.out.println("=============改=============");
//1、直接覆盖原来的数据
System.out.println("直接覆盖key001原来的数据："+jedis.set("key001","value001-update"));
System.out.println("获取key001对应的新值："+jedis.get("key001"));
//2、直接覆盖原来的数据
System.out.println("在key002原来值后面追加："+jedis.append("key002","+appendString"));
System.out.println("获取key002对应的新值"+jedis.get("key002"));
System.out.println("=============增，删，查（多个）=============");
/**
* mset,mget同时新增，修改，查询多个键值对
* 等价于：
* jedis.set("name","ssss");
* jedis.set("jarorwar","xxxx");
*/
System.out.println("一次性新增key201,key202,key203,key204及其对应值："+jedis.mset("key201","value201",
"key202","value202","key203","value203","key204","value204"));
System.out.println("一次性获取key201,key202,key203,key204各自对应的值："+
jedis.mget("key201","key202","key203","key204"));
System.out.println("一次性删除key201,key202："+jedis.del(new String[]{"key201", "key202"}));
System.out.println("一次性获取key201,key202,key203,key204各自对应的值："+
jedis.mget("key201","key202","key203","key204"));
System.out.println();
//jedis具备的功能shardedJedis中也可直接使用，下面测试一些前面没用过的方法
System.out.println("======================String_2==========================");
// 清空数据
System.out.println("清空库中所有数据："+jedis.flushDB());
System.out.println("=============新增键值对时防止覆盖原先值=============");
System.out.println("原先key301不存在时，新增key301："+shardedJedis.setnx("key301", "value301"));
System.out.println("原先key302不存在时，新增key302："+shardedJedis.setnx("key302", "value302"));
System.out.println("当key302存在时，尝试新增key302："+shardedJedis.setnx("key302", "value302_new"));
System.out.println("获取key301对应的值："+shardedJedis.get("key301"));
System.out.println("获取key302对应的值："+shardedJedis.get("key302"));
System.out.println("=============超过有效期键值对被删除=============");
// 设置key的有效期，并存储数据
System.out.println("新增key303，并指定过期时间为2秒"+shardedJedis.setex("key303", 2, "key303-2second"));
System.out.println("获取key303对应的值："+shardedJedis.get("key303"));
try{
Thread.sleep(3000);
}
catch (InterruptedException e){
}
System.out.println("3秒之后，获取key303对应的值："+shardedJedis.get("key303"));
System.out.println("=============获取原值，更新为新值一步完成=============");
System.out.println("key302原值："+shardedJedis.getSet("key302", "value302-after-getset"));
System.out.println("key302新值："+shardedJedis.get("key302"));
System.out.println("=============获取子串=============");
System.out.println("获取key302对应值中的子串："+shardedJedis.getrange("key302", 5, 7));
}
```
运行结果:
======================String_1==========================
清空库中所有数据：OK
=============增=============
已新增的3个键值对如下：
value001
value002
value003
=============删=============
删除key003键值对：1
获取key003键对应的值：null
=============改=============
直接覆盖key001原来的数据：OK
获取key001对应的新值：value001-update
在key002原来值后面追加：21
获取key002对应的新值value002+appendString
=============增，删，查（多个）=============
一次性新增key201,key202,key203,key204及其对应值：OK
一次性获取key201,key202,key203,key204各自对应的值：[value201, value202, value203, value204]
一次性删除key201,key202：2
一次性获取key201,key202,key203,key204各自对应的值：[null, null, value203, value204]
======================String_2==========================
清空库中所有数据：OK
=============新增键值对时防止覆盖原先值=============
原先key301不存在时，新增key301：1
原先key302不存在时，新增key302：1
当key302存在时，尝试新增key302：0
获取key301对应的值：value301
获取key302对应的值：value302
=============超过有效期键值对被删除=============
新增key303，并指定过期时间为2秒OK
获取key303对应的值：key303-2second
3秒之后，获取key303对应的值：null
=============获取原值，更新为新值一步完成=============
key302原值：value302
key302新值：value302-after-getset
=============获取子串=============
获取key302对应值中的子串：302
#### 2.4 List功能
```java
private void ListOperate()
{
System.out.println("======================list==========================");
// 清空数据
System.out.println("清空库中所有数据："+jedis.flushDB());
System.out.println("=============增=============");
shardedJedis.lpush("stringlists", "vector");
shardedJedis.lpush("stringlists", "ArrayList");
shardedJedis.lpush("stringlists", "vector");
shardedJedis.lpush("stringlists", "vector");
shardedJedis.lpush("stringlists", "LinkedList");
shardedJedis.lpush("stringlists", "MapList");
shardedJedis.lpush("stringlists", "SerialList");
shardedJedis.lpush("stringlists", "HashList");
shardedJedis.lpush("numberlists", "3");
shardedJedis.lpush("numberlists", "1");
shardedJedis.lpush("numberlists", "5");
shardedJedis.lpush("numberlists", "2");
System.out.println("所有元素-stringlists："+shardedJedis.lrange("stringlists", 0, -1));
System.out.println("所有元素-numberlists："+shardedJedis.lrange("numberlists", 0, -1));
System.out.println("=============删=============");
// 删除列表指定的值 ，第二个参数为删除的个数（有重复时），后add进去的值先被删，类似于出栈
System.out.println("成功删除指定元素个数-stringlists："+shardedJedis.lrem("stringlists", 2, "vector"));
System.out.println("删除指定元素之后-stringlists："+shardedJedis.lrange("stringlists", 0, -1));
// 删除区间以外的数据
System.out.println("删除下标0-3区间之外的元素："+shardedJedis.ltrim("stringlists", 0, 3));
System.out.println("删除指定区间之外元素后-stringlists："+shardedJedis.lrange("stringlists", 0, -1));
// 列表元素出栈
System.out.println("出栈元素："+shardedJedis.lpop("stringlists"));
System.out.println("元素出栈后-stringlists："+shardedJedis.lrange("stringlists", 0, -1));
System.out.println("=============改=============");
// 修改列表中指定下标的值
shardedJedis.lset("stringlists", 0, "hello list!");
System.out.println("下标为0的值修改后-stringlists："+shardedJedis.lrange("stringlists", 0, -1));
System.out.println("=============查=============");
// 数组长度
System.out.println("长度-stringlists："+shardedJedis.llen("stringlists"));
System.out.println("长度-numberlists："+shardedJedis.llen("numberlists"));
// 排序
/*
* list中存字符串时必须指定参数为alpha，如果不使用SortingParams，而是直接使用sort("list")，
* 会出现"ERR One or more scores can't be converted into double"
*/
SortingParams sortingParameters = new SortingParams();
sortingParameters.alpha();
sortingParameters.limit(0, 3);
System.out.println("返回排序后的结果-stringlists："+shardedJedis.sort("stringlists",sortingParameters));
System.out.println("返回排序后的结果-numberlists："+shardedJedis.sort("numberlists"));
// 子串： start为元素下标，end也为元素下标；-1代表倒数一个元素，-2代表倒数第二个元素
System.out.println("子串-第二个开始到结束："+shardedJedis.lrange("stringlists", 1, -1));
// 获取列表指定下标的值
System.out.println("获取下标为2的元素："+shardedJedis.lindex("stringlists", 2)+"\n");
}
```
运行结果:
======================list==========================
清空库中所有数据：OK
=============增=============
所有元素-stringlists：[HashList, SerialList, MapList, LinkedList, vector, vector, ArrayList, vector]
所有元素-numberlists：[2, 5, 1, 3]
=============删=============
成功删除指定元素个数-stringlists：2
删除指定元素之后-stringlists：[HashList, SerialList, MapList, LinkedList, ArrayList, vector]
删除下标0-3区间之外的元素：OK
删除指定区间之外元素后-stringlists：[HashList, SerialList, MapList, LinkedList]
出栈元素：HashList
元素出栈后-stringlists：[SerialList, MapList, LinkedList]
=============改=============
下标为0的值修改后-stringlists：[hello list!, MapList, LinkedList]
=============查=============
长度-stringlists：3
长度-numberlists：4
返回排序后的结果-stringlists：[LinkedList, MapList, hello list!]
返回排序后的结果-numberlists：[1, 2, 3, 5]
子串-第二个开始到结束：[MapList, LinkedList]
获取下标为2的元素：LinkedList
#### 2.5 Set功能
```java
private void SetOperate()
{
System.out.println("======================set==========================");
// 清空数据
System.out.println("清空库中所有数据："+jedis.flushDB());
System.out.println("=============增=============");
System.out.println("向sets集合中加入元素element001："+jedis.sadd("sets", "element001"));
System.out.println("向sets集合中加入元素element002："+jedis.sadd("sets", "element002"));
System.out.println("向sets集合中加入元素element003："+jedis.sadd("sets", "element003"));
System.out.println("向sets集合中加入元素element004："+jedis.sadd("sets", "element004"));
System.out.println("查看sets集合中的所有元素:"+jedis.smembers("sets"));
System.out.println();
System.out.println("=============删=============");
System.out.println("集合sets中删除元素element003："+jedis.srem("sets", "element003"));
System.out.println("查看sets集合中的所有元素:"+jedis.smembers("sets"));
/*System.out.println("sets集合中任意位置的元素出栈："+jedis.spop("sets"));//注：出栈元素位置居然不定？--无实际意义
System.out.println("查看sets集合中的所有元素:"+jedis.smembers("sets"));*/
System.out.println();
System.out.println("=============改=============");
System.out.println();
System.out.println("=============查=============");
System.out.println("判断element001是否在集合sets中："+jedis.sismember("sets", "element001"));
System.out.println("循环查询获取sets中的每个元素：");
Set set = jedis.smembers("sets");
Iterator it=set.iterator() ;
while(it.hasNext()){
Object obj=it.next();
System.out.println(obj);
}
System.out.println();
System.out.println("=============集合运算=============");
System.out.println("sets1中添加元素element001："+jedis.sadd("sets1", "element001"));
System.out.println("sets1中添加元素element002："+jedis.sadd("sets1", "element002"));
System.out.println("sets1中添加元素element003："+jedis.sadd("sets1", "element003"));
System.out.println("sets1中添加元素element002："+jedis.sadd("sets2", "element002"));
System.out.println("sets1中添加元素element003："+jedis.sadd("sets2", "element003"));
System.out.println("sets1中添加元素element004："+jedis.sadd("sets2", "element004"));
System.out.println("查看sets1集合中的所有元素:"+jedis.smembers("sets1"));
System.out.println("查看sets2集合中的所有元素:"+jedis.smembers("sets2"));
System.out.println("sets1和sets2交集："+jedis.sinter("sets1", "sets2"));
System.out.println("sets1和sets2并集："+jedis.sunion("sets1", "sets2"));
System.out.println("sets1和sets2差集："+jedis.sdiff("sets1", "sets2"));//差集：set1中有，set2中没有的元素
}
```
运行结果
======================set==========================
清空库中所有数据：OK
=============增=============
向sets集合中加入元素element001：1
向sets集合中加入元素element002：1
向sets集合中加入元素element003：1
向sets集合中加入元素element004：1
查看sets集合中的所有元素:[element001, element002, element003, element004]
=============删=============
集合sets中删除元素element003：1
查看sets集合中的所有元素:[element001, element002, element004]
=============改=============
=============查=============
判断element001是否在集合sets中：true
循环查询获取sets中的每个元素：
element001
element002
element004
=============集合运算=============
sets1中添加元素element001：1
sets1中添加元素element002：1
sets1中添加元素element003：1
sets1中添加元素element002：1
sets1中添加元素element003：1
sets1中添加元素element004：1
查看sets1集合中的所有元素:[element001, element002, element003]
查看sets2集合中的所有元素:[element002, element003, element004]
sets1和sets2交集：[element002, element003]
sets1和sets2并集：[element001, element002, element003, element004]
sets1和sets2差集：[element001]
#### 2.6SortedSet功能（有序集合）
```java
private void SortedSetOperate()
{
System.out.println("======================zset==========================");
// 清空数据
System.out.println(jedis.flushDB());
System.out.println("=============增=============");
System.out.println("zset中添加元素element001："+shardedJedis.zadd("zset", 7.0, "element001"));
System.out.println("zset中添加元素element002："+shardedJedis.zadd("zset", 8.0, "element002"));
System.out.println("zset中添加元素element003："+shardedJedis.zadd("zset", 2.0, "element003"));
System.out.println("zset中添加元素element004："+shardedJedis.zadd("zset", 3.0, "element004"));
System.out.println("zset集合中的所有元素："+shardedJedis.zrange("zset", 0, -1));//按照权重值排序
System.out.println();
System.out.println("=============删=============");
System.out.println("zset中删除元素element002："+shardedJedis.zrem("zset", "element002"));
System.out.println("zset集合中的所有元素："+shardedJedis.zrange("zset", 0, -1));
System.out.println();
System.out.println("=============改=============");
System.out.println();
System.out.println("=============查=============");
System.out.println("统计zset集合中的元素中个数："+shardedJedis.zcard("zset"));
System.out.println("统计zset集合中权重某个范围内（1.0——5.0），元素的个数："+shardedJedis.zcount("zset", 1.0, 5.0));
System.out.println("查看zset集合中element004的权重："+shardedJedis.zscore("zset", "element004"));
System.out.println("查看下标1到2范围内的元素值："+shardedJedis.zrange("zset", 1, 2));
}
```
运行结果:
======================zset==========================
OK
=============增=============
zset中添加元素element001：1
zset中添加元素element002：1
zset中添加元素element003：1
zset中添加元素element004：1
zset集合中的所有元素：[element003, element004, element001, element002]
=============删=============
zset中删除元素element002：1
zset集合中的所有元素：[element003, element004, element001]
=============改=============
=============查=============
统计zset集合中的元素中个数：3
统计zset集合中权重某个范围内（1.0——5.0），元素的个数：2
查看zset集合中element004的权重：3.0
查看下标1到2范围内的元素值：[element004, element001]
#### 2.7 哈希散列
```java
private void HashOperate()
{
System.out.println("======================hash==========================");
//清空数据
System.out.println(jedis.flushDB());
System.out.println("=============增=============");
System.out.println("hashs中添加key001和value001键值对："+shardedJedis.hset("hashs", "key001", "value001"));
System.out.println("hashs中添加key002和value002键值对："+shardedJedis.hset("hashs", "key002", "value002"));
System.out.println("hashs中添加key003和value003键值对："+shardedJedis.hset("hashs", "key003", "value003"));
System.out.println("新增key004和4的整型键值对："+shardedJedis.hincrBy("hashs", "key004", 4l));
System.out.println("hashs中的所有值："+shardedJedis.hvals("hashs"));
System.out.println();
System.out.println("=============删=============");
System.out.println("hashs中删除key002键值对："+shardedJedis.hdel("hashs", "key002"));
System.out.println("hashs中的所有值："+shardedJedis.hvals("hashs"));
System.out.println();
System.out.println("=============改=============");
System.out.println("key004整型键值的值增加100："+shardedJedis.hincrBy("hashs", "key004", 100l));
System.out.println("hashs中的所有值："+shardedJedis.hvals("hashs"));
System.out.println();
System.out.println("=============查=============");
System.out.println("判断key003是否存在："+shardedJedis.hexists("hashs", "key003"));
System.out.println("获取key004对应的值："+shardedJedis.hget("hashs", "key004"));
System.out.println("批量获取key001和key003对应的值："+shardedJedis.hmget("hashs", "key001", "key003"));
System.out.println("获取hashs中所有的key："+shardedJedis.hkeys("hashs"));
System.out.println("获取hashs中所有的value："+shardedJedis.hvals("hashs"));
System.out.println();
}
```
运行结果:
======================hash==========================
OK
=============增=============
hashs中添加key001和value001键值对：1
hashs中添加key002和value002键值对：1
hashs中添加key003和value003键值对：1
新增key004和4的整型键值对：4
hashs中的所有值：[value001, value002, value003, 4]
=============删=============
hashs中删除key002键值对：1
hashs中的所有值：[value001, value003, 4]
=============改=============
key004整型键值的值增加100：104
hashs中的所有值：[value001, value003, 104]
=============查=============
判断key003是否存在：true
获取key004对应的值：104
批量获取key001和key003对应的值：[value001, value003]
获取hashs中所有的key：[key004, key003, key001]
获取hashs中所有的value：[value001, value003, 104]
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