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Redis数据结构和主要命令

Redis数据结构

redis 是一个开源的 ， 基于内存的结构化数据存储媒介 ， 可以作为数据库、缓存服务或消息服务使用 。
Redis 支持多种数据结构 ， 包括字符串、哈希表、链表、集合、有序集合、位图、Hyperloglogs 等 。
Redis 具备 LRU 淘汰、事务实现、以及不同级别的硬盘持久化等能力 。
支持副本集和通过 Redis Sentinel 实现的高可用方案 ， 同时还支持通过 Redis Cluster 实现的数据自动分片能力 。
Redis 的主要功能都基于单线程模型实现 ， 也就是说 Redis 使用一个线程来服务所有的客户端请求 ， 同时 Redis 采用了非阻塞式 IO ， 并精细地优化各种命令的算法时间复杂度 。
这些信息意味着：
【Redis数据结构和主要命令】Redis 是线程安全的（因为只有一个线程） ， 其所有操作都是原子的 ， 不会因并发产生数据异常 。
Redis 的速度非常快（因为使用非阻塞式 IO ， 且大部分命令的算法时间复杂度都是 O(1)) 。
使用高耗时的 Redis 命令是很危险的 ， 会占用唯一的一个线程的大量处理时间 ， 导致所有的请求都被拖慢 。（例如时间复杂度为 O(N) 的 KEYS 命令 ， 严格禁止在生产环境中使用）
常用命令一：Key
Redis 采用 Key-Value 型的基本数据结构 ， 任何二进制序列都可以作为 Redis 的 Key 使用（例如普通的字符串或一张 JPEG 图片）
关于 Key 的一些注意事项：
不要使用过长的 Key 。
例如使用一个 1024 字节的 key 就不是一个好主意 ， 不仅会消耗更多的内存 ， 还会导致查找的效率降低 。
Key 短到缺失了可读性也是不好的 。
例如”u1000flw” 比起”user:1000:followers” 来说 ， 节省了寥寥的存储空间 ， 却引发了可读性和可维护性上的麻烦 。
最好使用统一的规范来设计 Key ， 比如”object-type:id:attr” ， 以这一规范设计出的 Key 可能是”user:1000” 或”comment:1234:reply-to” 。
Redis 允许的最大 Key 长度是 512MB（对 Value 的长度限制也是 512MB）
常用命令二：String
String 是 Redis 的基础数据类型 ， Redis 没有 Int、Float、Boolean 等数据类型的概念 ， 所有的基本类型在 Redis 中都以 String 体现 。
与 String 相关的常用命令：
SET：为一个 key 设置 value ， 可以配合 EX/PX 参数指定 key 的有效期 ， 通过 NX/XX 参数针对 key 是否存在的情况进行区别操作 ， 时间复杂度 O(1)
GET：获取某个 key 对应的 value ， 时间复杂度 O(1)
GETSET：为一个 key 设置 value ， 并返回该 key 的原 value ， 时间复杂度 O(1)
MSET：为多个 key 设置 value ， 时间复杂度 O(N)
MSETNX：同 MSET ， 如果指定的 key 中有任意一个已存在 ， 则不进行任何操作 ， 时间复杂度 O(N)
MGET：获取多个 key 对应的 value ， 时间复杂度 O(N)上文提到过 ， Redis 的基本数据类型只有 String 。
但 Redis 可以把 String 作为整型或浮点型数字来使用 ， 主要体现在 INCR、DECR 类的命令上 。
INCR：将 key 对应的 value 值自增 1 ， 并返回自增后的值 。
只对可以转换为整型的 String 数据起作用 。时间复杂度 O(1)
INCRBY：将 key 对应的 value 值自增指定的整型数值 ， 并返回自增后的值 。
只对可以转换为整型的 String 数据起作用 。时间复杂度 O(1)
DECR/DECRBY：同 INCR/INCRBY ， 自增改为自减 。
INCR/DECR 系列命令要求操作的 value 类型为 String ， 并可以转换为 64 位带符号的整型数字 ， 否则会返回错误 。
也就是说 ， 进行 INCR/DECR 系列命令的 value ， 必须在 [-2^63 ~ 2^63 - 1] 范围内 。
Redis 采用单线程模型 ， 天然是线程安全的 ， 这使得 INCR/DECR 命令可以非常便利的实现高并发场景下的精确控制 。
例 1：库存控制
在高并发场景下实现库存余量的精准校验 ， 确保不出现超卖的情况 。
设置库存总量：
SET inv:remain "100"
库存扣减 + 余量校验：
DECR inv:remain
当 DECR 命令返回值大于等于 0 时 ， 说明库存余量校验通过；
如果返回小于 0 的值 ， 则说明库存已耗尽 。
假设同时有 300 个并发请求进行库存扣减 ， Redis 能够确保这 300 个请求分别得到 99 到 - 200 的返回值 ， 每个请求得到的返回值都是唯一的 。


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