02 API的使用

一. 通用命令

1. 通用命令

# 1-keys 
# 打印出所有key
keys * 
# 打印出所有以he開頭的key
keys he*
# 打印出所有以he開頭，第三個字母是h到l的范圍
keys he[h-l]
# 三位長度，以he開頭，？表示任意一位
keys he？
# keys命令一般不在生產環境中使用，生產環境key很多，時間復雜度為o(n),用scan命令

# 2-dbsize   計算key的總數
dbsize  # redis內置了計數器，插入刪除值該計數器會更改，所以可以在生產環境使用，時間復雜度是o(1)

# 3-exists key 時間復雜度o(1)
# 設置a
set a b
# 返回存在的“a”的數量.
exists a
(integer) 1

# 4-del key  時間復雜度o(1)
刪除成功返回1，key不存在返回0

# 5-expire key seconds  時間復雜度o(1)
expire name 3   # 設置鍵值name過期時間為3s
ttl name        # 查看name還有多長時間過期. -1表示永不過期
persist name    # 去掉name的過期時間

# 6-type key  時間復雜度o(1)
type name       # 查看name類型，返回string


# 7-其他
info            # 查看內存，cpu，主從相關
client list     # 查看正在連接的會話
client kill ip  # 查看IP端口
dbsize          # 總共有多少個key
flushall        # 清空所有
flushdb         # 只清空當前庫
select 數字     # 選擇某個庫  總共16個庫(范圍: 0~15)
monitor         # 記錄操作日志，夯住(應用: 自動化運維的日志的審計)

2. 數據結構和內部編碼

3. 單線程架構

1) 單線程架構: 一瞬間只會執行一條命令

2) 單線程為什么這么快

1. 純內存
2. 非阻塞IO （epoll），自身實現了事件處理，不在網絡io上浪費過多時間
3. 避免線程間切換和競態消耗

3) 注意

1. 一次只運行一條命令
2. 拒絕長慢命令
	keys，flushall, flushdb, 慢的lua腳本， mutil/exec， operate， big value
3. 其實不是單線程（在做持久化是另外的線程, 只有在執行命令的時候是單線程）
	fysnc file descriptor
	close file descriptor

二. 字符串類型

1. 字符串鍵值結構

# 注意: 字符串value不能大於512m，一般建議100k以內
# 作用: 用於緩存，計數器，分布式鎖...
key          value
hello        world      可以很復雜，如json格式字符串
counter      1          數字類型
bits         10101010   二進制（位圖）

2. 常用命令

# 1---基本使用get，set，del
get name       # 時間復雜度 o(1)
set name yang   # 時間復雜度 o(1)
del name       # 時間復雜度 o(1)

# 2---其他使用incr,decr,incrby,decrby
'''
# 自增作用
1. 統計網站訪問量，頁面訪問量，接口訪問量（單線程無競爭，天然適合做計數器）
2. 緩存mysql的信息（json格式）
3. 分布式id生成（多個機器同時並發着生成，不會重復）
'''
incr age       # 對age這個key的value值自增1
decr age       # 對age這個key的value值自減1
incrby age 10  # 對age這個key的value值增加10
decrby age 10  # 對age這個key的value值減10
	
    
# 3---set，setnx，setxx
set name yang     # 不管key是否存在，都設置 
setnx name yang   # key不存在時才設置（新增操作）
set name yang nx  # 同上
set name yang xx  # key存在，才設置（更新操作）

# 4---mget mset
'''
# 多次操作推薦使用mget: n次get和mget的區別
n次get時間 = n次命令時間 + n次網絡時間
mget時間   = 1次網絡時間 + n次命令時間
'''
mget key1 key2 key3     # 批量獲取key1，key2.。。時間復雜度o(n)
mset key1 value1 key2 value2 key3 value3    # 批量設置時間復雜度o(n)


# 5---其他：getset，append，strlen
getset name yangnb # 設置新值並返回舊值         時間復雜度o(1)
append name 666   # 將value拼接到舊的value之后    時間復雜度o(1)
strlen name       # 計算字符串長度(注意中文)   時間復雜度o(1)

# 6---其他：incrybyfloat,getrange,setrange
incrybyfloat age 3.5     # 為age自增3.5，傳負值表示自減 時間復雜度o(1)
getrange key start end   # 獲取字符串制定下標所有的值   時間復雜度o(1)
setrange key index value # 從指定index開始設置value值  時間復雜度o(1)

三. 哈希類型

1. 重要api

# 1---hget,hset,hdel
hget key field        # 獲取hash key對應的field的value   時間復雜度為 o(1)
hset key field value  # 設置hash key對應的field的value值 時間復雜度為 o(1)
hdel key field        # 刪除hash key對應的field的值      時間復雜度為 o(1)

# 測試: user:1:info表示的是創建user目錄下id為1的文件中用的info作為key鍵存儲hash類型數據
hset user:1:info age 23
hget user:1:info ag
hset user:1:info name yang
hgetall user:1:info
hdel user:1:info age
        
# 2---hexists,hlen
hexists key field  # 判斷hash key 是否存在field  時間復雜度為 o(1)
hlen key           # 獲取hash key field的數量   時間復雜度為 o(1)
hexists user:1:info name
hlen user:1:info   # 返回數量
        
# 3---hmget，hmset
hmget key field1 field2 ...fieldN      # 批量獲取hash key 的一批field對應的值  時間復雜度是o(n)
hmset key field1 value1 field2 value2  # 批量設置hash key的一批field value 時間復雜度是o(n)

# 4--hgetall,hvals，hkeys
hgetall key  # 返回hash key 對應的所有field和value  時間復雜度是o(n)
hvals key    # 返回hash key 對應的所有field的value  時間復雜度是o(n)
hkeys key    # 返回hash key對應的所有field          時間復雜度是o(n)
# 注意: 小心使用hgetall

# 1. 計算網站每個用戶主頁的訪問量
hincrby user:1:info pageview count  # 不好
hincrby userinfopagecount user:1:info pageview count # 好
        
# 2. 緩存mysql的信息，直接設置hash格式

2. hash vs string

1) 相似的api

get	hget
set /sentnx	hset hsetnx
del	hdel
incr incrby dear decrby	hincrby
mset	hmset
mget	hmget

2) 緩存三種方案

1. 直接json格式字符串
2. 每個字段一個key
3. 使用hash操作

3. 其他操作: hsetnx，hincrby，hincrbyfloat

# 設置hash key對應field的value（如果field# 已存在，則失敗），時間復雜度o(1)
hsetnx key field value              

# hash key 對英的field的value自增 時間復雜度o(1)
hincrby key field intCounter        

# hincrby 浮點數 時間復雜度o(1)
hincrbyfloat key field floatCounter 

四. 列表類型

1. 列表特點

有序隊列，可以從左側添加，右側添加，可以重復，可以從左右兩邊彈出

1) API操作

插入操作

# rpush 從右側插入 時間復雜度為o(1~n)
rpush key value1 value2 ...valueN  

# lpush 從左側插入 時間復雜度為o(1~n)
lpush key value1 value2 ...valueN 

# linsert: 從元素value的前或后插入newValue 時間復雜度o(n) ，需要遍歷列表
linsert key before|after value newValue   
linsert listkey before b java
linsert listkey after b php

刪除操作

# 從列表左側彈出一個item 時間復雜度o(1)
lpop key 

# 從列表右側彈出一個item 時間復雜度o(1)
rpop key 


# 根據count值，從列表中刪除所有value相同的項 時間復雜度o(n)
'''
count>0           # 從左到右，刪除最多count個value相等的項
count<0           # 從右向左，刪除最多 Math.abs(count)個value相等的項
count=0           # 刪除所有value相等的項
'''
lrem key count value

lrem listkey 0 a    # 刪除列表中所有值a
lrem listkey -1 c   # 從右側刪除1個c

# 按照索引范圍修剪列表 o(n)
key start end 
ltrim listkey 1 4   # 只保留下表索引是1-4的元素

2) 查詢操作

lrange key start end # 包含end獲取列表指定索引范圍所有item  o(n)
lrange listkey 0 2
lrange listkey 1 -1  # 獲取第一個位置到倒數第一個位置的元素

lindex key index     # 獲取列表指定索引的item  o(n)
lindex listkey 0
lindex listkey -1

llen key             # 獲取列表長度

3) 修改操作

lset key index newValue # 設置列表指定索引值為newValue o(n)
lset listkey 2 ppp      # 把第二個位置設為ppp

2. 實戰

實現timeLine時間軸功能，主要應用於微博關注的人，按時間軸排列，在列表中放入關注人的微博的即可

rpush 用戶狀態 用戶id1
rpush 用戶狀態 用戶id2
rpush 用戶狀態 用戶id3

3. 其他操作

blpop key timeout # lpop的阻塞版，timeout是阻塞超時時間，timeout=0為擁有不阻塞 o(1)
brpop key timeout # rpop的阻塞版，timeout是阻塞超時時間，timeout=0為擁有不阻塞 o(1)

# lpush+lpop實現棧的功能: 先進后出 

lpush stack 1 2 3 4  # 4先進 
lpop stact # 1
lpop stact # 2
lpop stact # 3
lpop stact # 4       # 4后出

# lpush+rpop實現隊列功能: 先進先出
lpush queue 1 2 3 4  # 4先進
rpop queue  # 4      # 4先出
rpop queue  # 3
rpop queue  # 2
rpop queue  # 1


# lpush+ltrim實現固定大小的列表
lpush fixation_list id1 id2 id3 id4
ltrim fixation_list 1 2 # 只保留列表中索引為1-2之間的數

# lpush+brpop實現簡單的消息隊列(先進先出)
lpush mq msg1 msg100 msg22  # msg22先進
brpop mq  # msg22先進
brpop mq  # brpop mq  # msg22
brpop mq  # msg1

五. 集合類型

1. 特點

無序，無重復，集合間操作（交叉並補）

2. API操作

sadd key element # 向集合key添加element（如果element存在，添加失敗） o(1)

srem key element # 從集合中的element移除掉 o(1)

scard key        # 計算集合大小

sismember key element # 斷element是否在集合中

srandmember key count # 集合中隨機取出count個元素，不會破壞集合中的元素(應用: 抽獎)

spop key     # 集合中隨機彈出一個元素(應用: 抽獎)

smembers key # 取集合中所有元素 ，無序，小心使用，會阻塞住 時間復雜度o(n) 

sdiff user:1:follow user:2:follow     # 算user:1:follow和user:2:follow的差集(作用: 關注)

sinter user:1:follow user:2:follow    # 算user:1:follow和user:2:follow的交集
          
sunion user:1:follow user:2:follow    # 算user:1:follow和user:2:follow的並集 
                
sdiff|sinter|suion + store destkey... # 差集，交集，並集結果保存在destkey集合中

3. 實戰

# 抽獎系統:
通過spop來彈出用戶的id，活動取消，直接刪除

# 點贊，點踩，喜歡:
用戶如果點了贊，就把用戶id放到該條記錄的集合中

# 標簽：
給用戶/文章等添加標簽，sadd user:1:tags 標簽1 標簽2 標簽3
        
# 給標簽添加用戶，關注該標簽的人有哪些

# 共同好友：集合間的操作

4. 總結

# sadd:
可以做標簽相關

# spop/srandmember:
可以做隨機數相關

# sadd/sinter：
社交相關

六. 有序集合類型

1. 特點

# 有一個分值字段，來保證順序
key                  score                 value
user:ranking           1                   yang
user:ranking           99                  yang2
user:ranking           88                  yang3
    
# 集合有序集合
集合：無重復元素，無序，element
有序集合：無重復元素，有序，element+score

# 列表和有序集合
列表：可以重復，有序，element
有序集合：無重復元素，有序，element+score

2. API使用

zadd key score element # score可以重復，可以多個同時添加，element不能重復 o(logN) 

zrem key element       # 刪除元素，可以多個同時刪除 o(1)

zscore key element     # 獲取元素的分數 o(1)

zincrby key increScore element # 增加或減少元素的分數  o(1)
zomcrnu leu 12 element

zcard key # 返回元素總個數 o(1)

zrank key element # 返回element元素的排名（從小到大排）

zrange key 0 -1   # 返回排名，不帶分數  o(log(n)+m) n是元素個數，m是要獲取的值
zrange player:rank 0 -1 withscores # 返回排名，帶分數

zrangebyscore key minScore maxScore # 返回指定分數范圍內的升序元素 o(log(n)+m) n是元素個數，m是要獲取的值
zrangebyscore user:1:ranking 90 210 withscores # 獲取90分到210分的元素

zcount key minScore maxScore  # 返回有序集合內在指定分數范圍內的個數 o(log(n)+m)

zremrangebyrank key start end          # 刪除指定排名內的升序元素 o(log(n)+m)
zremrangebyrank user:1:rangking 1 2    # 刪除升序排名中1到2的元素
        
zremrangebyscore key minScore maxScore # 刪除指定分數內的升序元素 o(log(n)+m)
zremrangebyscore user:1:ranking 90 210 # 刪除分數90到210之間的元素

3. 實戰

排行榜：音樂排行榜，銷售榜，關注榜，游戲排行榜

4. 其他操作

zrevrank         # 從高到低排序
10.0.0.100:6379> zrevrank youxu yang1
(integer) 2

zrevrange        # 從高到低排序取一定范圍
10.0.0.100:6379> zrevrange youxu 0 -1
1) "yang3"
2) "yang2"
3) "yang1"

zrevrangebyscore # 返回指定分數范圍內的降序元素
10.0.0.100:6379> zrevrangebyscore youxu 3 0
1) "yang3"
2) "yang2"
3) "yang1"

zinterstore      # 對兩個有序集合交集
zunionstore      # 對兩個有序集合求並集

5. 總結

操作類型	命令
基本操作	zadd/ zrem/ zcard/ zincrby/ zscore
范圍操作	zrange/ zrangebyscore/ zcount/ zremrangebyrank
集合操作	zunionstore/ zinterstore