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，并且支持副本集和通过 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 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）
本文只对 Redis 命令进行扼要的介绍，且只列出了较常用的命令。如果想要了解完整的 Redis 命令集，或了解某个命令的详细使用方法，请参考官方文档：http://doc.redisfans.com/
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。
前文提到过，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，绝对不会找出现两个请求得到一样的返回值的情况。
例 2：自增序列生成
实现类似于 RDBMS 的 Sequence 功能，生成一系列唯一的序列号
设置序列起始值：
SET sequence "10000"
获取一个序列值：
INCR sequence
直接将返回值作为序列使用即可。
获取一批（如 100 个）序列值：
INCRBY sequence 100
假设返回值为 N，那么 [N - 99 ~ N] 的数值都是可用的序列值。
当多个客户端同时向 Redis 申请自增序列时，Redis 能够确保每个客户端得到的序列值或序列范围都是全局唯一的，绝对不会出现不同客户端得到了重复的序列值的情况。
常用命令三：List
Redis 的 List 是链表型的数据结构，可以使用 LPUSH/RPUSH/LPOP/RPOP 等命令在 List 的两端执行插入元素和弹出元素的操作。虽然 List 也支持在特定 index 上插入和读取元素的功能，但其时间复杂度较高（O(N)），应小心使用。
与 List 相关的常用命令：
- LPUSH：向指定 List 的左侧（即头部）插入 1 个或多个元素，返回插入后的 List 长度。时间复杂度 O(N)，N 为插入元素的数量
- RPUSH：同 LPUSH，向指定 List 的右侧（即尾部）插入 1 或多个元素
- LPOP：从指定 List 的左侧（即头部）移除一个元素并返回，时间复杂度 O(1)
- RPOP：同 LPOP，从指定 List 的右侧（即尾部）移除 1 个元素并返回
- LPUSHX/RPUSHX：与 LPUSH/RPUSH 类似，区别在于，LPUSHX/RPUSHX 操作的 key 如果不存在，则不会进行任何操作
- LLEN：返回指定 List 的长度，时间复杂度 O(1)
- LRANGE：返回指定 List 中指定范围的元素（双端包含，即 LRANGE key 0 10 会返回 11 个元素），时间复杂度 O(N)。应尽可能控制一次获取的元素数量，一次获取过大范围的 List 元素会导致延迟，同时对长度不可预知的 List，避免使用 LRANGE key 0 -1 这样的完整遍历操作。
应谨慎使用的 List 相关命令：
- LINDEX：返回指定 List 指定 index 上的元素，如果 index 越界，返回 nil。index 数值是回环的，即 - 1 代表 List 最后一个位置，-2 代表 List 倒数第二个位置。时间复杂度 O(N)
- LSET：将指定 List 指定 index 上的元素设置为 value，如果 index 越界则返回错误，时间复杂度 O(N)，如果操作的是头 / 尾部的元素，则时间复杂度为 O(1)
- LINSERT：向指定 List 中指定元素之前 / 之后插入一个新元素，并返回操作后的 List 长度。如果指定的元素不存在，返回 - 1。如果指定 key 不存在，不会进行任何操作，时间复杂度 O(N)
由于 Redis 的 List 是链表结构的，上述的三个命令的算法效率较低，需要对 List 进行遍历，命令的耗时无法预估，在 List 长度大的情况下耗时会明显增加，应谨慎使用。
换句话说，Redis 的 List 实际是设计来用于实现队列，而不是用于实现类似 ArrayList 这样的列表的。如果你不是想要实现一个双端出入的队列，那么请尽量不要使用 Redis 的 List 数据结构。
为了更好支持队列的特性，Redis 还提供了一系列阻塞式的操作命令，如 BLPOP/BRPOP 等，能够实现类似于 BlockingQueue 的能力，即在 List 为空时，阻塞该连接，直到 List 中有对象可以出队时再返回。针对阻塞类的命令，此处不做详细探讨，请参考官方文档（https://redis.io/topics/data-types-intro） 中”Blocking operations on lists” 一节。
常用命令四：Hash
Hash 即哈希表，Redis 的 Hash 和传统的哈希表一样，是一种 field-value 型的数据结构，可以理解成将 HashMap 搬入 Redis。
Hash 非常适合用于表现对象类型的数据，用 Hash 中的 field 对应对象的 field 即可。
Hash 的优点包括：
- 可以实现二元查找，如” 查找 ID 为 1000 的用户的年龄”
- 比起将整个对象序列化后作为 String 存储的方法，Hash 能够有效地减少网络传输的消耗
- 当使用 Hash 维护一个集合时，提供了比 List 效率高得多的随机访问命令
与 Hash 相关的常用命令：
- HSET：将 key 对应的 Hash 中的 field 设置为 value。如果该 Hash 不存在，会自动创建一个。时间复杂度 O(1)
- HGET：返回指定 Hash 中 field 字段的值，时间复杂度 O(1)
- HMSET/HMGET：同 HSET 和 HGET，可以批量操作同一个 key 下的多个 field，时间复杂度：O(N)，N 为一次操作的 field 数量
- HSETNX：同 HSET，但如 field 已经存在，HSETNX 不会进行任何操作，时间复杂度 O(1)
- HEXISTS：判断指定 Hash 中 field 是否存在，存在返回 1，不存在返回 0，时间复杂度 O(1)
- HDEL：删除指定 Hash 中的 field（1 个或多个），时间复杂度：O(N)，N 为操作的 field 数量
- HINCRBY：同 INCRBY 命令，对指定 Hash 中的一个 field 进行 INCRBY，时间复杂度 O(1)
应谨慎使用的 Hash 相关命令：
- HGETALL：返回指定 Hash 中所有的 field-value 对。返回结果为数组，数组中 field 和 value 交替出现。时间复杂度 O(N)
- HKEYS/HVALS：返回指定 Hash 中所有的 field/value，时间复杂度 O(N)
上述三个命令都会对 Hash 进行完整遍历，Hash 中的 field 数量与命令的耗时线性相关，对于尺寸不可预知的 Hash，应严格避免使用上面三个命令，而改为使用 HSCAN 命令进行游标式的遍历，具体请见 https://redis.io/commands/scan
常用命令五：Set
Redis Set 是无序的，不可重复的 String 集合。
与 Set 相关的常用命令：
- SADD：向指定 Set 中添加 1 个或多个 member，如果指定 Set 不存在，会自动创建一个。时间复杂度 O(N)，N 为添加的 member 个数
- SREM：从指定 Set 中移除 1 个或多个 member，时间复杂度 O(N)，N 为移除的 member 个数
- SRANDMEMBER：从指定 Set 中随机返回 1 个或多个 member，时间复杂度 O(N)，N 为返回的 member 个数
- SPOP：从指定 Set 中随机移除并返回 count 个 member，时间复杂度 O(N)，N 为移除的 member 个数
- SCARD：返回指定 Set 中的 member 个数，时间复杂度 O(1)
- SISMEMBER：判断指定的 value 是否存在于指定 Set 中，时间复杂度 O(1)
- SMOVE：将指定 member 从一个 Set 移至另一个 Set
慎用的 Set 相关命令：
- SMEMBERS：返回指定 Hash 中所有的 member，时间复杂度 O(N)
- SUNION/SUNIONSTORE：计算多个 Set 的并集并返回 / 存储至另一个 Set 中，时间复杂度 O(N)，N 为参与计算的所有集合的总 member 数
- SINTER/SINTERSTORE：计算多个 Set 的交集并返回 / 存储至另一个 Set 中，时间复杂度 O(N)，N 为参与计算的所有集合的总 member 数
- SDIFF/SDIFFSTORE：计算 1 个 Set 与 1 或多个 Set 的差集并返回 / 存储至另一个 Set 中，时间复杂度 O(N)，N 为参与计算的所有集合的总 member 数。
上述几个命令涉及的计算量大，应谨慎使用，特别是在参与计算的 Set 尺寸不可知的情况下，应严格避免使用。可以考虑通过 SSCAN 命令遍历获取相关 Set 的全部 member（具体请见 https://redis.io/commands/scan ），如果需要做并集 / 交集 / 差集计算，可以在客户端进行，或在不服务实时查询请求的 Slave 上进行。
常用命令六：Sorted Set
Redis Sorted Set 是有序的、不可重复的 String 集合。Sorted Set 中的每个元素都需要指派一个分数 (score)，Sorted Set 会根据 score 对元素进行升序排序。如果多个 member 拥有相同的 score，则以字典序进行升序排序。
Sorted Set 非常适合用于实现排名。
Sorted Set 的主要命令：
- ZADD：向指定 Sorted Set 中添加 1 个或多个 member，时间复杂度 O(Mlog(N))，M 为添加的 member 数量，N 为 Sorted Set 中的 member 数量
- ZREM：从指定 Sorted Set 中删除 1 个或多个 member，时间复杂度 O(Mlog(N))，M 为删除的 member 数量，N 为 Sorted Set 中的 member 数量
- ZCOUNT：返回指定 Sorted Set 中指定 score 范围内的 member 数量，时间复杂度：O(log(N))
- ZCARD：返回指定 Sorted Set 中的 member 数量，时间复杂度 O(1)
- ZSCORE：返回指定 Sorted Set 中指定 member 的 score，时间复杂度 O(1)
- ZRANK/ZREVRANK：返回指定 member 在 Sorted Set 中的排名，ZRANK 返回按升序排序的排名，ZREVRANK 则返回按降序排序的排名。时间复杂度 O(log(N))
- ZINCRBY：同 INCRBY，对指定 Sorted Set 中的指定 member 的 score 进行自增，时间复杂度 O(log(N))
慎用的 Sorted Set 相关命令：
- ZRANGE/ZREVRANGE：返回指定 Sorted Set 中指定排名范围内的所有 member，ZRANGE 为按 score 升序排序，ZREVRANGE 为按 score 降序排序，时间复杂度 O(log(N) M)，M 为本次返回的 member 数
- ZRANGEBYSCORE/ZREVRANGEBYSCORE：返回指定 Sorted Set 中指定 score 范围内的所有 member，返回结果以升序 / 降序排序，min 和 max 可以指定为 - inf 和 inf，代表返回所有的 member。时间复杂度 O(log(N) M)
- ZREMRANGEBYRANK/ZREMRANGEBYSCORE：移除 Sorted Set 中指定排名范围 / 指定 score 范围内的所有 member。时间复杂度 O(log(N) M)
上述几个命令，应尽量避免传递 [0 -1] 或 [-inf inf] 这样的参数，来对 Sorted Set 做一次性的完整遍历，特别是在 Sorted Set 的尺寸不可预知的情况下。可以通过 ZSCAN 命令来进行游标式的遍历（具体请见 https://redis.io/commands/scan ），或通过 LIMIT 参数来限制返回 member 的数量（适用于 ZRANGEBYSCORE 和 ZREVRANGEBYSCORE 命令），以实现游标式的遍历。
常用命令七：Bitmap 和 HyperLogLog
Redis 的这两种数据结构相较之前的并不常用，在本文中只做简要介绍，如想要详细了解这两种数据结构与其相关的命令，请参考官方文档 https://redis.io/topics/data-types-intro 中的相关章节
Bitmap 在 Redis 中不是一种实际的数据类型，而是一种将 String 作为 Bitmap 使用的方法。可以理解为将 String 转换为 bit 数组。使用 Bitmap 来存储 true/false 类型的简单数据极为节省空间。
HyperLogLogs 是一种主要用于数量统计的数据结构，它和 Set 类似，维护一个不可重复的 String 集合，但是 HyperLogLogs 并不维护具体的 member 内容，只维护 member 的个数。也就是说，HyperLogLogs 只能用于计算一个集合中不重复的元素数量，所以它比 Set 要节省很多内存空间。
其他常用命令
- EXISTS：判断指定的 key 是否存在，返回 1 代表存在，0 代表不存在，时间复杂度 O(1)
- DEL：删除指定的 key 及其对应的 value，时间复杂度 O(N)，N 为删除的 key 数量
- EXPIRE/PEXPIRE：为一个 key 设置有效期，单位为秒或毫秒，时间复杂度 O(1)
- TTL/PTTL：返回一个 key 剩余的有效时间，单位为秒或毫秒，时间复杂度 O(1)
- RENAME/RENAMENX：将 key 重命名为 newkey。使用 RENAME 时，如果 newkey 已经存在，其值会被覆盖；使用 RENAMENX 时，如果 newkey 已经存在，则不会进行任何操作，时间复杂度 O(1)
- TYPE：返回指定 key 的类型，string, list, set, zset, hash。时间复杂度 O(1)
- CONFIG GET：获得 Redis 某配置项的当前值，可以使用 * 通配符，时间复杂度 O(1)
- CONFIG SET：为 Redis 某个配置项设置新值，时间复杂度 O(1)
- CONFIG REWRITE：让 Redis 重新加载 redis.conf 中的配置
--完--
