你好，我是田哥
常见的面试题：redis可以存储哪些类型的数据结构？
我在做模拟面试中发现，大部分人根本就没用过Redis，答案基本靠背。
能去背，肯定是好事，证明你对面试还挺上进。
但，我们为什么不能快速看看这些数据结构是如何操作的呢？
也许，你看完这些相关操作后对你的背效果会更好。
Redis存储的是key-value结构的数据，其中key是字符串类型，value数据类型有：
- 字符串
string - 哈希
hash - 列表
list - 集合
set - 有序集合
sorted set / zset - （地理空间）特殊类型
GeoSpatial - 超级基数统计
HyperLogLog - 位图
BitMap
在pom.xml中引入依赖（redis的java客户端之一Jedis）：
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>4.4.3</version>
</dependency>
获取redis连接：
代码语言：javascript复制Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
string 操作
设置一个字符串键值对：
代码语言：javascript复制jedis.set("key", "value");
获取一个字符串键的值：
代码语言：javascript复制String value = jedis.get("key");
获取多个字符串键的值：
代码语言：javascript复制List<String> values = jedis.mget("key1", "key2", "key3");
批量设置多个字符串键值对：
代码语言：javascript复制Map<String, String> keyValuePairs = new HashMap<>();
keyValuePairs.put("key1", "value1");
keyValuePairs.put("key2", "value2");
jedis.mset(keyValuePairs);
批量获取多个字符串键的值：
代码语言：javascript复制List<String> values = jedis.mget("key1", "key2", "key3");
获取字符串的长度：
代码语言：javascript复制long length = jedis.strlen("key");
在键的值后面追加字符串：
代码语言：javascript复制jedis.append("key", "appendValue");
获取字符串的子串：
代码语言：javascript复制String substring = jedis.getrange("key", start, end);
设置字符串的新值，并返回旧值：
代码语言：javascript复制String oldValue = jedis.getSet("key", "newValue");
设置字符串的新值，并指定过期时间（单位：秒）：
代码语言：javascript复制jedis.setex("key", seconds, "value");
设置字符串的新值，并指定过期时间（单位：毫秒）：
代码语言：javascript复制jedis.psetex("key", milliseconds, "value");
如果键不存在，则设置字符串的值：
代码语言：javascript复制jedis.setnx("key", "value");
同时设置多个字符串键值对，如果有任何一个键已经存在，则操作不执行：
代码语言：javascript复制Map<String, String> keyValuePairs = new HashMap<>();
keyValuePairs.put("key1", "value1");
keyValuePairs.put("key2", "value2");
jedis.msetnx(keyValuePairs);
对字符串键的值进行自增操作：
代码语言：javascript复制jedis.incr("key");
对字符串键的值进行自增操作，并指定增加的步长：
代码语言：javascript复制jedis.incrBy("key", increment);
对字符串键的值进行浮点数自增操作，并指定增加的步长：
代码语言：javascript复制jedis.incrByFloat("key", increment);
对字符串键的值进行自减操作：
代码语言：javascript复制jedis.decr("key");
对字符串键的值进行自减操作，并指定减少的步长：
代码语言：javascript复制jedis.decrBy("key", decrement);
对字符串键的值进行浮点数自减操作，并指定减少的步长：
代码语言：javascript复制jedis.decrByFloat("key", decrement);
对字符串键的值进行位操作，并指定操作类型（AND、OR、XOR、NOT）和另一个字符串键的值：
代码语言：javascript复制jedis.bitop(BitOP op, String destKey, String... srcKeys);
对字符串键的值进行位操作，并指定操作类型（AND、OR、XOR、NOT）和位操作的结果保存的新键：
代码语言：javascript复制jedis.bitop(BitOP op, String destKey, String... srcKeys);
对字符串键的值进行位操作，并指定操作类型（AND、OR、XOR、NOT）和另一个字符串键的值，并返回操作结果的字符串表示：
代码语言：javascript复制String result = jedis.bitop(BitOP op, String destKey, String... srcKeys);
获取字符串键的位图中指定位的值：
代码语言：javascript复制boolean bitValue = jedis.getbit("key", offset);
设置字符串键的位图中指定位的值：
代码语言：javascript复制boolean previousBitValue = jedis.setbit("key", offset, bitValue);
获取字符串键的位图中指定范围内的位的值：
代码语言：javascript复制BitSet bitSet = jedis.getrangebit("key", start, end);
设置字符串键的位图中指定范围内的位的值：
代码语言：javascript复制long numberOfBitsSet = jedis.setrangebit("key", offset, "bitSet");
删除一个字符串键：
代码语言：javascript复制long numberOfDeletedKeys = jedis.del("key");
删除多个字符串键：
代码语言：javascript复制long numberOfDeletedKeys = jedis.del("key1", "key2", "key3");
请注意，上述代码中的"key"和"value"应替换为实际的键和值。
hash操作
HSET命令：将哈希表key中的字段field的值设为value。
代码语言：javascript复制jedis.hset("myhash", "field1", "value1");
HGET命令：获取哈希表key中给定字段field的值。
代码语言：javascript复制Jedis jedis = new Jedis("localhost");
String value = jedis.hget("myhash", "field1");
System.out.println(value);
HMSET命令：同时将多个field-value（域-值）对设置到哈希表key中。
代码语言：javascript复制Jedis jedis = new Jedis("localhost");
Map<String, String> hash = new HashMap<>();
hash.put("field1", "value1");
hash.put("field2", "value2");
jedis.hmset("myhash", hash);
HMGET命令：获取哈希表key中，一个或多个给定字段的值。
代码语言：javascript复制Jedis jedis = new Jedis("localhost");
List<String> values = jedis.hmget("myhash", "field1", "field2");
for (String value : values) {
System.out.println(value);
}
HGETALL命令：获取哈希表key中的所有字段和值。
代码语言：javascript复制Jedis jedis = new Jedis("localhost");
Map<String, String> hash = jedis.hgetAll("myhash");
for (Map.Entry<String, String> entry : hash.entrySet()) {
System.out.println(entry.getKey() ": " entry.getValue());
}
HDEL命令：删除哈希表key中的一个或多个指定字段。
代码语言：javascript复制Jedis jedis = new Jedis("localhost");
Long result = jedis.hdel("myhash", "field1");
System.out.println(result);
这些示例代码只是演示了一些常见的hash命令操作，你可以根据需要使用其他hash命令，并根据具体情况处理返回结果。
list操作
下面是使用Java实现Redis中所有List相关命令操作的示例代码：
LPUSH命令：将一个或多个值插入到列表的头部
代码语言：javascript复制jedis.lpush("listKey", "value1", "value2", "value3");
RPUSH命令：将一个或多个值插入到列表的尾部
代码语言：javascript复制jedis.rpush("listKey", "value4", "value5", "value6");
LLEN命令：获取列表的长度
代码语言：javascript复制Long length = jedis.llen("listKey");
LPOP命令：移除并返回列表的头部元素
代码语言：javascript复制String element = jedis.lpop("listKey");
RPOP命令：移除并返回列表的尾部元素
代码语言：javascript复制String element = jedis.rpop("listKey");
LINDEX命令：通过索引获取列表中的元素
代码语言：javascript复制String element = jedis.lindex("listKey", 2);
LRANGE命令：获取列表中指定范围内的元素
代码语言：javascript复制List<String> elements = jedis.lrange("listKey", 0, -1);
LREM命令：从列表中移除指定数量的元素
代码语言：javascript复制Long count = jedis.lrem("listKey", 2, "value");
LSET命令：通过索引设置列表中的元素
代码语言：javascript复制jedis.lset("listKey", 0, "newValue");
LINSERT命令：在列表中指定元素的前面或后面插入新元素
代码语言：javascript复制jedis.linsert("listKey", ListPosition.BEFORE, "existingValue", "newValue");
LTRIM命令：截取列表中指定范围的元素
代码语言：javascript复制jedis.ltrim("listKey", 0, 2);
注意：以上代码中的"listKey"为列表的键名，根据实际情况进行替换。
set操作
以下是使用Java实现Redis中所有set相关的命令操作的示例代码：
代码语言：javascript复制import redis.clients.jedis.Jedis;
import java.util.List;
import java.util.Set;
public class RedisSetCommands {
public static void main(String[] args) {
// 连接Redis服务器
Jedis jedis = new Jedis("localhost");
// 添加元素到集合
jedis.sadd("set1", "element1", "element2", "element3");
// 获取集合中的所有元素
Set<String> set1 = jedis.smembers("set1");
System.out.println("set1: " set1);
// 判断元素是否存在于集合中
boolean exists = jedis.sismember("set1", "element1");
System.out.println("element1 exists in set1: " exists);
// 获取集合的元素数量
long size = jedis.scard("set1");
System.out.println("set1 size: " size);
// 从集合中随机获取一个元素
String randomElement = jedis.srandmember("set1");
System.out.println("Random element from set1: " randomElement);
// 从集合中移除指定的元素
jedis.srem("set1", "element2");
// 获取集合的差集
jedis.sadd("set2", "element2", "element4");
Set<String> difference = jedis.sdiff("set1", "set2");
System.out.println("Difference between set1 and set2: " difference);
// 获取集合的交集
Set<String> intersection = jedis.sinter("set1", "set2");
System.out.println("Intersection of set1 and set2: " intersection);
// 获取集合的并集
Set<String> union = jedis.sunion("set1", "set2");
System.out.println("Union of set1 and set2: " union);
// 将集合的元素移动到另一个集合
jedis.smove("set1", "set2", "element3");
// 获取多个集合的并集并存储到新集合中
jedis.sunionstore("set3", "set1", "set2");
Set<String> set3 = jedis.smembers("set3");
System.out.println("set3: " set3);
// 获取多个集合的交集并存储到新集合中
jedis.sinterstore("set4", "set1", "set2");
Set<String> set4 = jedis.smembers("set4");
System.out.println("set4: " set4);
// 获取多个集合的差集并存储到新集合中
jedis.sdiffstore("set5", "set1", "set2");
Set<String> set5 = jedis.smembers("set5");
System.out.println("set5: " set5);
// 关闭Redis连接
jedis.close();
}
}
sort set操作
以下是使用Java实现Redis中所有sorted set相关的命令操作的示例代码：
代码语言：javascript复制import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.Tuple;
import redis.clients.jedis.ZParams;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class RedisSortedSetExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建连接
Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
// 添加元素到有序集合
jedis.zadd("myset", 1, "one");
jedis.zadd("myset", 2, "two");
jedis.zadd("myset", 3, "three");
// 获取有序集合的成员数量
long count = jedis.zcard("myset");
System.out.println("Count: " count);
// 获取指定元素的分数
double score = jedis.zscore("myset", "two");
System.out.println("Score: " score);
// 增加指定元素的分数
jedis.zincrby("myset", 2, "two");
// 获取有序集合中指定范围的成员
Set<String> range = jedis.zrange("myset", 0, -1);
System.out.println("Range: " range);
// 获取有序集合中指定分数范围的成员
Set<String> rangeByScore = jedis.zrangeByScore("myset", 1, 3);
System.out.println("Range by score: " rangeByScore);
// 获取有序集合中指定分数范围的成员和分数
Set<Tuple> rangeByScoreWithScores = jedis.zrangeByScoreWithScores("myset", 1, 3);
for (Tuple tuple : rangeByScoreWithScores) {
System.out.println("Member: " tuple.getElement() ", Score: " tuple.getScore());
}
// 获取有序集合中指定成员的排名（从0开始）
long rank = jedis.zrank("myset", "two");
System.out.println("Rank: " rank);
// 获取有序集合中指定成员的排名（从1开始）
long reverseRank = jedis.zrevrank("myset", "two");
System.out.println("Reverse rank: " reverseRank);
// 移除指定成员
jedis.zrem("myset", "two");
// 获取有序集合中指定范围排名的成员
Set<String> rangeByRank = jedis.zrange("myset", 0, -1);
System.out.println("Range by rank: " rangeByRank);
// 获取有序集合中指定范围排名的成员和分数
Set<Tuple> rangeByRankWithScores = jedis.zrangeWithScores("myset", 0, -1);
for (Tuple tuple : rangeByRankWithScores) {
System.out.println("Member: " tuple.getElement() ", Score: " tuple.getScore());
}
// 获取有序集合中指定范围内的成员数量
long rangeCount = jedis.zcount("myset", 1, 3);
System.out.println("Range count: " rangeCount);
// 获取有序集合中指定成员的分数范围内的成员数量
long rangeByScoreCount = jedis.zcount("myset", "(" 1, "(" 3);
System.out.println("Range by score count: " rangeByScoreCount);
// 获取有序集合中指定成员的分数范围内的成员数量（包括边界值）
long rangeByScoreCountInclusive = jedis.zcount("myset", 1, 3);
System.out.println("Range by score count inclusive: " rangeByScoreCountInclusive);
// 使用ZParams设置有序集合操作的参数
ZParams params = new ZParams();
params.aggregate(ZParams.Aggregate.MAX);
params.weightsByDouble(2, 3);
// 执行有序集合的交集操作，并将结果存储到新的有序集合
jedis.zinterstore("newset", params, "myset1", "myset2");
// 获取新的有序集合中指定范围的成员
Set<String> newSetRange = jedis.zrange("newset", 0, -1);
System.out.println("New set range: " newSetRange);
// 获取新的有序集合中指定范围的成员和分数
Set<Tuple> newSetRangeWithScores = jedis.zrangeWithScores("newset", 0, -1);
for (Tuple tuple : newSetRangeWithScores) {
System.out.println("Member: " tuple.getElement() ", Score: " tuple.getScore());
}
// 关闭连接
jedis.close();
}
}
这个示例代码演示了如何使用Java操作Redis中的sorted set。它包括添加元素、获取成员数量、获取指定元素的分数、增加指定元素的分数、获取指定范围的成员、获取指定范围分数的成员、获取成员的排名、移除指定成员、获取指定范围排名的成员数量等操作。还演示了如何使用ZParams设置参数并执行交集操作。请根据自己的实际需求进行修改和扩展。
GeoSpatial 操作
以下是一些常用的GeoSpatial命令操作的示例：
添加地理位置：
代码语言：javascript复制Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
jedis.geoadd("locations", 116.397128, 39.916527, "Beijing");
jedis.geoadd("locations", 121.473701, 31.230416, "Shanghai");
获取地理位置的经纬度：
代码语言：javascript复制List<GeoCoordinate> coordinates = jedis.geopos("locations", "Beijing", "Shanghai");
for (GeoCoordinate coordinate : coordinates) {
System.out.println("Longitude: " coordinate.getLongitude());
System.out.println("Latitude: " coordinate.getLatitude());
}
计算两个地理位置之间的距离：
代码语言：javascript复制double distance = jedis.geodist("locations", "Beijing", "Shanghai", GeoUnit.KM);
System.out.println("Distance: " distance " km");
获取指定地理位置附近的其他地理位置：
代码语言：javascript复制List<GeoRadiusResponse> nearbyLocations = jedis.georadius("locations", 116.397128, 39.916527, 200, GeoUnit.KM);
for (GeoRadiusResponse location : nearbyLocations) {
System.out.println("Location: " location.getMemberByString());
System.out.println("Distance: " location.getDistance());
}
这些示例展示了如何在Java中使用Jedis库实现Redis中的GeoSpatial命令操作。你可以根据需要进行调整和扩展。
HyperLogLog 操作
以下代码来实现HyperLogLog相关的命令操作：
代码语言：javascript复制import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.Pipeline;
import redis.clients.jedis.Response;
public class HyperLogLogExample {
public static void main(String[] args) {
// 连接到Redis服务器
Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
// 添加元素到HyperLogLog
jedis.pfadd("hll_key", "element1", "element2", "element3");
// 获取HyperLogLog的基数
Long count = jedis.pfcount("hll_key");
System.out.println("基数为: " count);
// 使用Pipeline批量执行HyperLogLog命令
Pipeline pipeline = jedis.pipelined();
Response<Long> response1 = pipeline.pfadd("hll_key2", "element4", "element5");
Response<Long> response2 = pipeline.pfcount("hll_key2");
pipeline.sync();
Long count2 = response2.get();
System.out.println("基数为: " count2);
// 关闭Redis连接
jedis.close();
}
}
在上面的代码中，我们首先通过jedis.pfadd命令将元素添加到HyperLogLog中，并使用jedis.pfcount命令获取HyperLogLog的基数。接下来，我们使用Pipeline来批量执行HyperLogLog命令，以提高性能。
BitMap 操作
下面是一些常见的BitMap命令操作的示例：
设置指定位的值：
代码语言：javascript复制// 设置第5个位的值为1
jedis.setbit("mybitmap", 5, true);
获取指定位的值：
代码语言：javascript复制Jedis jedis = new Jedis("localhost");
// 获取第5个位的值
boolean bitValue = jedis.getbit("mybitmap", 5);
统计指定范围内值为1的位的数量：
代码语言：javascript复制Jedis jedis = new Jedis("localhost");
// 统计mybitmap中值为1的位的数量
long bitCount = jedis.bitcount("mybitmap");
对多个BitMap进行逻辑运算（AND、OR、XOR、NOT）：
代码语言：javascript复制Jedis jedis = new Jedis("localhost");
// 对多个BitMap进行OR运算，并将结果保存到新的BitMap中
jedis.bitop(BitOP.OR, "result", "bitmap1", "bitmap2", "bitmap3");
获取指定范围内值为1的位的位置：
代码语言：javascript复制Jedis jedis = new Jedis("localhost");
// 获取mybitmap中值为1的位的位置，从偏移量为0开始，最多返回10个结果
List<Long> bitPos = jedis.bitpos("mybitmap", true, new BitPosParams(0, 10));
这些是一些常见的BitMap相关的命令操作，你可以根据需要进行相应的调用和处理。
Redis使用场景
学完这些操作命令后，再来看看Redis的场景使用场景：
- 缓存
- 分布式锁
- 全局id
- 计数器
- 限流
- 位统计
- 购物车
- 消息队列
- 点赞
- 签到
- 打卡
- 排行榜
- 商品标签
- 商品筛选
- 用户关注
- ....
另外，本文中使用的是Jedis客户端，关于java的redis客户端有很多，我们下次再来聊这个话题。
