Redis键值操作全景解析：API、编码方式与应用场景

Redis，作为一个开源的高性能键值对数据库，广泛应用于缓存、消息队列、实时分析等场景。它凭借着快速的读写性能和丰富的数据结构，成为了开发者在构建高效系统时的重要工具。然而，对于很多开发者而言，虽然 Redis 的基本操作相对简单易用，但要真正掌握它的使用精髓，理解其内部编码机制和适用场景，是提升性能和优化应用的重要一环。

本文将从 Redis 的基本键值 API 使用入手，逐步深入探讨其内部编码方式，并结合实际场景进行详细讲解。无论你是 Redis 新手，还是已经有一定使用经验的开发者，都能通过本文获得对 Redis 更加全面的理解，掌握如何在不同的场景下高效使用 Redis，最大化其性能和优势。

一、Redis的启动、配置、命令行操作和关闭

（一）启动Redis：默认配置 + 运行配置 + 配置文件启动

Redis 启动方式有三种，分别为默认配置启动、运行配置启动以及通过配置文件启动。

1. 默认配置启动

redis-server

特点

无需额外参数，直接使用 Redis 内置的默认配置启动服务。
默认配置适用场景：适合本地开发和调试，不需要任何配置文件或额外设置。

局限性

默认端口为 6379，未启用密码（安全性不足）。
日志、数据持久化等关键参数使用默认值，不适合生产环境。
配置无法动态调整，限制灵活性。

总结：仅适用于快速启动和测试环境。

2. 运行配置启动

redis-server --configKey1 configValue1 --configKey2 configValue2

特点

在启动时，通过命令行直接指定配置信息，例如：

redis-server --port 6380 --requirepass "yourpassword" --daemonize yes

配置覆盖默认值，无需单独的配置文件。
适用场景：适合临时测试或小规模部署。

优点

灵活性：可以快速调整指定配置。
不需要准备额外的配置文件。

局限性

如果配置项较多，命令行会变得冗长且难以维护。
不适合复杂环境，修改配置需要重启服务。

总结：适用于开发或测试阶段的临时配置，生产环境中使用不便。

3. 配置文件启动

redis-server /path/to/redis.conf

特点

配置集中存储在文件中，Redis 启动时加载指定配置文件。例如：
```
redis-server /root/zyf/redis-4.0.6/redis.conf
```
灵活性：可以在配置文件中调整任意参数，支持复杂配置。
生产推荐：适合生产环境使用。

优点

易维护：所有配置集中于文件，便于修改和记录版本。
可读性强：文件结构清晰，方便多人协作。
功能完整：配置文件支持 Redis 的全部配置选项。

配置文件关键参数

以下是生产环境中常见的配置选项：

端口：port 6379。修改为非默认端口以提升安全性。
密码认证：requirepass yourpassword。强制密码访问，防止未授权使用。
后台运行：daemonize yes。让 Redis 以守护进程方式运行。
日志路径：logfile /path/to/redis.log。日志文件路径，便于监控。
持久化策略：appendonly yes。启用 AOF 日志记录操作，确保数据可靠性。
内存限制：maxmemory 1gb。限制内存使用，防止 Redis 占用过多系统资源。

总结

配置文件启动是生产环境的最佳实践。
文件管理更方便，配置参数更全面，支持版本控制。

4.建议：生产环境中使用配置文件启动

理由：

安全性：通过配置文件可以细致地设置密码、访问控制等。
稳定性：可明确记录 Redis 的所有运行参数，避免遗漏。
维护性：配置文件便于修改和保存，方便版本管理。
可扩展性：适合处理复杂场景，例如集群部署或内存分配优化。

推荐操作步骤：

创建或修改配置文件：
```
vi /root/zyf/redis-4.0.6/redis.conf
```
根据需求修改关键配置项。

启动 Redis：

redis-server /root/zyf/redis-4.0.6/redis.conf

检查日志和运行状态，确保配置生效。

通过上述方式，Redis 可以在生产环境中更加安全、高效地运行。

（二）Redis连接与命令行操作

Redis 提供了两种主要的客户端交互方式来连接和操作 Redis 服务器，分别是交互式操作模式和命令行操作模式。

1. Redis 连接工具简介

redis-cli 是 Redis 官方提供的命令行客户端工具，用于与 Redis 服务器交互。
主要作用：

检查 Redis 服务器是否正常运行。
执行 Redis 的各种命令，支持数据操作、配置管理、监控等。

常用连接参数

-h：指定服务器主机名或 IP 地址，默认 127.0.0.1。
-p：指定服务器端口号，默认 6379。
-a：指定连接密码，用于有密码认证的 Redis。
--raw：使返回结果以原始字符串格式显示。

2. 交互式操作模式

命令格式：

redis-cli -h {host} -p {port}

使用方法：

启动 Redis 服务后，运行上述命令即可进入交互式命令行。
示例：
```
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379
```
输出：
```
127.0.0.1:6379>
```
127.0.0.1:6379> 表示成功连接到 Redis 服务器。

交互中直接输入 Redis 命令即可，例如：

127.0.0.1:6379> SET key "value" OK 127.0.0.1:6379> GET key "value"

特点

类似于数据库的 REPL（Read-Eval-Print Loop）环境。
适合手动调试和测试：可以连续输入多条命令，查看实时结果。
支持命令补全，方便输入。

优点

实时交互：快速验证命令是否正确执行。
易用性：支持简单的上下文操作和返回值查看。

局限性

不适合批量操作：无法一次性执行多个命令。
需要人工输入，效率低。

3. 命令行操作模式

命令格式：

redis-cli -h {host} -p {port} {command}

使用方法：

直接在命令行中运行 Redis 命令，无需进入交互式环境。

示例：

redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 SET key "value" OK redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 GET key "value"

可以通过脚本批量执行命令：

for i in {1..5}; do redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 SET key$i "value$i"; done

特点

单次命令执行：每次运行执行一条命令后退出。
支持直接使用系统 Shell 的功能，例如脚本批处理和管道操作。

优点

高效：无需进入交互环境，适合自动化任务。
批量执行：通过 Shell 脚本完成多条命令操作。
易集成：可以集成到监控或运维工具中。

局限性

不支持上下文操作：命令结果返回后退出。
执行多条命令需要依赖外部脚本。

4. 使用场景对比

功能	交互式操作模式	命令行操作模式
使用目的	手动调试、测试	自动化任务、批处理操作
操作效率	较低：手动输入单条命令	高效：一次运行一条或多条命令
灵活性	高：支持上下文连续操作	较低：单次执行，需多次调用
适用场景	命令调试、临时查看状态	脚本任务、自动化运维
依赖环境	需要交互式终端	无需交互，直接在命令行执行

5. 推荐使用方式

调试和日常查看：使用交互式模式（redis-cli -h -p）。

适合开发人员进行手动调试，例如测试命令执行、查看数据状态等。

示例：

redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 127.0.0.1:6379> KEYS *

批量任务和自动化运维：使用命令行模式（redis-cli -h -p {command}）。

适合运维人员在脚本中集成 Redis 命令。

示例：

redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 CONFIG GET maxmemory

生产环境连接：

如果 Redis 开启了密码认证，务必使用 -a 参数指定密码：
```
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a yourpassword
```
建议结合脚本检查 Redis 的状态，确保服务正常运行。

通过熟练使用 redis-cli 的这两种模式，可以在调试、维护和自动化任务中灵活处理 Redis 服务器的各种操作。

（三）停止Redis服务

停止 Redis 服务时，需选择合适的方法以确保服务安全关闭并避免数据丢失。

1. 使用 `redis-cli shutdown` 命令停止 Redis

基本命令

redis-cli shutdown

工作原理

有序关闭：shutdown 命令通知 Redis 进行以下操作：
- 停止接收新的客户端请求。
- 如果启用了 RDB 或 AOF 持久化，Redis 会将内存中的数据保存到磁盘。
- 关闭所有客户端连接。
- 停止 Redis 服务进程。
如果 Redis 配置文件中启用了 appendonly yes 或 save（RDB 触发条件），shutdown 将确保所有数据成功写入持久化文件。

两种模式

默认模式（save 模式）：Redis 会进行持久化保存操作。适合大多数场景，但如果数据量较大，可能需要更长的关闭时间。
强制模式（nosave 模式）：忽略持久化步骤，直接关闭服务。适合临时性使用或对数据可靠性要求较低的场景。
```
redis-cli shutdown nosave
```

优点

数据安全：确保关闭前完成必要的持久化操作。
自动化友好：可以通过脚本或运维工具触发。
推荐用法：适合所有 Redis 实例的安全关闭，尤其是生产环境。

2. 使用 `kill` 停止 Redis 进程

基本命令

查询 Redis 进程 ID：

ps -ef | grep redis

示例结果：12345 是 Redis 服务的进程 ID。

redis 12345 1 0 15:02 ? 00:00:02 /usr/bin/redis-server *:6379

发送停止信号：
```
kill 12345
```

工作原理

kill 命令发送信号给 Redis 进程，默认是 SIGTERM 信号：
- SIGTERM（默认信号）：通知 Redis 安全关闭，与 redis-cli shutdown 效果相同。
- SIGKILL（kill -9）：强制终止 Redis 进程，无法触发任何关闭逻辑。

注意：避免使用 kill -9

kill -9 是强制信号，直接终止进程，不执行以下操作：
- 数据持久化。
- 释放资源（如文件句柄、网络连接）。
可能导致以下问题：
- 数据丢失：未保存到磁盘的内存数据丢失。
- 数据文件损坏：AOF 文件可能处于不一致状态，无法恢复。
- 服务状态异常：Redis 重启时可能遇到错误，需要手动修复。

优点和局限性

优点：适合在无法使用 redis-cli 时（如网络问题、权限受限）关闭 Redis。
局限性：不如 shutdown 命令智能，需确保发送的信号正确。

3. 对比与建议

方法	redis-cli shutdown	kill
操作复杂度	简单：直接输入命令	需手动查询进程 ID，适度增加复杂度
数据安全性	高：默认保存数据到磁盘	较低：SIGTERM 安全，但 SIGKILL 存在风险
适用场景	生产环境优先，安全关闭	用于无法使用 `redis-cli` 的特殊情况
数据一致性	确保一致性，适合启用持久化的环境	如果使用 SIGKILL，可能导致数据不一致

4. 正确关闭 Redis 的推荐流程

常规方法：使用 redis-cli shutdown

登录到 Redis 服务器：

redis-cli -h {host} -p {port} -a {password} shutdown

默认保存数据后关闭。如果需要忽略保存，可添加 nosave。

特殊场景：使用 kill 发送 SIGTERM

如果无法通过 redis-cli 连接服务（例如：网络异常），使用以下方法：
```
ps -ef | grep redis kill {redis-pid}
```
确保只发送 SIGTERM 信号，避免 kill -9。

禁止使用 kill -9：最后手段

如果 Redis 进程卡死，且无法通过 shutdown 或 SIGTERM 停止，可以考虑 kill -9：
```
kill -9 {redis-pid}
```
后续检查：检查数据文件状态（AOF 或 RDB 是否损坏）。检查服务是否能正常重启。

5.总结

生产环境推荐：优先使用 redis-cli shutdown，确保数据安全关闭。
应急场景使用 kill：发送 SIGTERM 信号（避免使用 kill -9）。
禁用 kill -9 强制终止，除非确认服务已完全不可恢复。

使用合适的方法停止 Redis 服务可以有效避免数据丢失和服务中断，保障系统稳定运行。

二、对键的基本操作命令讲解

在 Redis 中，键（key）是存储数据的基本单，每个键对应一个值。对键的操作是 Redis 中最常用的功能之一，提供了多种操作命令来管理和操作这些键。下面是对 Redis 中常见的键操作命令的详细讲解：

**（一）查看所有的键：`keys *`**

命令：keys *

功能：列出当前数据库中所有的键。* 是通配符，表示匹配所有的键。

注意：该命令在生产环境中应谨慎使用，因为它会遍历整个数据库，可能会造成性能问题，尤其是键的数量非常大的时候。

示例

127.0.0.1:6379> keys * 1) "name" 2) "age" 3) "city"

（二）键总数：`dbsize`

命令：dbsize

功能：返回当前数据库中键的总数。它只统计当前数据库（默认为数据库 0）中的键。

注意：如果 Redis 配置了多个数据库（通过 SELECT 命令切换数据库），dbsize 只会返回当前选中的数据库的键总数。

示例

127.0.0.1:6379> dbsize (integer) 3

（三）检查键是否存在：`exists key`

命令：exists key

功能：检查给定的键是否存在。返回值：

1：键存在。
0：键不存在。

示例

127.0.0.1:6379> exists name (integer) 1

（四）删除键：`del key [key ...]`

命令：del key [key ...]

功能：删除一个或多个键。如果键存在，则删除该键并返回删除的键的数量。

注意：如果键不存在，del 命令不会对 Redis 造成影响。

示例

127.0.0.1:6379> del name (integer) 1

（五）键过期：`expire`、`expireat`、`pexpire`、`pexpireat`

设置键的过期时间

命令：

expire key seconds：设置键的过期时间（单位：秒）。
expireat key timestamp：设置键的过期时间（单位：Unix 时间戳）。
pexpire key milliseconds：设置键的过期时间（单位：毫秒）。
pexpireat key timestamp：设置键的过期时间（单位：毫秒级 Unix 时间戳）。

示例

127.0.0.1:6379> expire name 60 (integer) 1 127.0.0.1:6379> expireat name  (integer) 1

清除键的过期时间：`persist key`

命令：persist key

功能：清除指定键的过期时间，使其不再过期。

注意：若键不存在，返回 0；若键的过期时间为负值，相当于执行 del 命令。

示例

127.0.0.1:6379> persist name (integer) 1

（六）查看键剩余时间：`ttl`、`pttl`

命令：

ttl key：返回键的剩余过期时间（单位：秒）。如果键没有过期时间，返回 -1；如果键不存在，返回 -2。
pttl key：返回键的剩余过期时间（单位：毫秒）。与 ttl 命令类似。

示例

127.0.0.1:6379> ttl name (integer) 59 127.0.0.1:6379> pttl name (integer) 59000

（七）查看键的数据结构类型：`type key`

命令：type key

功能：返回键的数据类型。例如，键可能是字符串（string）、列表（list）、集合（set）、有序集合（zset）、哈希（hash）等。

示例

127.0.0.1:6379> type name string

（八）键重命名：`rename`、`renamenx`

命令：

rename key newkey：将 key 重命名为 newkey，如果 newkey 已经存在，会被覆盖。
renamenx key newkey：将 key 重命名为 newkey，如果 newkey 已经存在，重命名操作会失败。

示例

127.0.0.1:6379> rename name fullname OK 127.0.0.1:6379> renamenx age newage (integer) 1

注意：重命名操作期间，底层会执行 del 命令，若键对应的值较大，可能会造成阻塞。

（九）随机返回一个键：`randomkey`

命令：randomkey

功能：从当前数据库中随机返回一个键。该命令适用于测试、调试等场景。

示例

127.0.0.1:6379> randomkey "name"

（十）迁移键

1. 在数据库间迁移：`move key db`

命令：move key db

功能：将键从当前数据库迁移到指定的数据库（通过数据库索引指定）。

注意：生产环境不建议使用此命令，可能会影响性能。

2. 在实例间迁移：`migrate`

命令：migrate host port key|"" destination-db timeout [copy] [replace] [keys key [key ...]]

功能：将键从一个 Redis 实例迁移到另一个实例，支持多个键的迁移，且支持原子性操作。

示例

127.0.0.1:6379> migrate 192.168.1.2 6379 name 0 5000 OK

（十一）全量遍历键：`keys pattern`

命令：keys pattern

功能：全量遍历数据库中的键，支持使用 glob 风格的通配符来匹配键名。例如，可以列出所有以 video 开头的键。

注意：keys 命令会阻塞 Redis，性能较差，在生产环境中不推荐频繁使用。

示例

127.0.0.1:6379> keys video* 1) "video123" 2) "video456"

（十二）渐进式遍历键：`scan`

命令：scan cursor [match pattern] [count number]

功能：渐进式地遍历数据库中的键，避免一次性阻塞 Redis，适合大规模数据的遍历。

注意：scan 命令每次返回一部分结果，并可以指定匹配模式和扫描的数量。由于是渐进式的遍历，不能保证返回所有键，因此需要多次调用。

示例

127.0.0.1:6379> scan 0 match video* count 100 1) "2" 2) 1) "video123" 2) "video456"

该命令支持哈希（hscan）、集合（sscan）、有序集合（zscan）等数据结构的渐进式扫描。

这些键的操作命令是 Redis 的基础功能，涵盖了从键的查看、删除、过期控制、重命名、数据迁移到键的遍历等操作。在开发和运维中，合理使用这些命令可以帮助你高效地管理 Redis 数据库，优化性能，避免一些潜在的性能问题。

三、对值的基本操作命令讲解

实际上每种数据结构都有自己底层的内部编码实现，而且是多种实现，redis会在合适的场景选择合适的编码，通过object encoding查看内部编码，这样做有两个好处：①可以改进内部编码，可保证对外的数据结构和命令没有影响；②多种内部编码实现可以在不同场景下发挥各自优势。

（一）字符串数据结构讲解

字符串类型的值实际上可以是字符串（简单字符串+复杂字符串JSON、XML等）、数字、甚至是二进制（图片、音频、视频），但是值不能超过512MB。

1.基本命令

◎设置值 set key value [ex seconds] [px milliseconds] [nx|xx]

--ex与px都是用来设置过期时间的，代表秒级和毫秒级

--nx 键必须不存在，用于添加

--xx 键必须存在，用于更新

setex key seconds value == set key value nx 可作为分布式锁的实现方案

setnx key value == set key value xx

◎获取值 get key --键不存在返回nil

◎批量设置值 mset key value [key value ...]

◎批量获取值 mget key [key ...]

◎计数 incr key

decr key

decrby key increment

incrby key increment

incrbyfloat key increment

--值不是整数，返回错误

--键不存在，按照值为0处理

◎追加值 append key value

◎字符串长度 strlen key (中文占用3字节)

◎设置并返回原值 getset key value

◎设置指定位置字符 setrange key offset value

◎获取部分字符串 get key start end

2.内部编码

◎int ：8个字节的长整形 set key 8653 + object encoding key

◎embstr:≤39个字节的字符串 set key “hello,zters!” + object encoding key

◎raw:>39个字节的字符串

3.使用场景

①缓存功能：（防止键冲突和有助可维护性，推荐使用业务名：对象名：id:[属性]）

public UserInfo getUserInfo(long id) { String userRedisKey = "user:info:" + id; Object value = redis.get(userRedisKey); UserInfo userInfo; if(null != value) { userInfo = deserialize(value); } else { userInfo = mysql.get(id); if(null != userInfo ) { redis.setex(userRedisKey, 3600, serialize(userInfo )); } } return userInfo ; }

②计数：（视频播放数等）

public long incrVideoCounter(long id) { String key = "video:playCount:" + id; return redis.incr(key); }

③共享session；

④短信验证码限速（限制一个IP地址不能在一秒内访问n次）

String phoneNum = ""; String key = "shoortMsg:limit:" + phoneNum; Object isExists = redis.set(key, 1, "ex 60", "nx"); if(null != isExists || redis.incr(key) <= 5) { //通过 } else { //不通过 }

（二）哈希数据结构讲解

哈希类型键值本身又是一个键值对结构。

1.基本命令

◎设置值 hset key field value (有类似hsetnx命令，和前面的功能一样)

◎获取值 hget ket field

◎删除field hdel key field [field...]

◎计算field 个数 hlen key

◎批量设置或获取field-value hmget key field [field ...]

hmset key field value [field value ...]

◎判断field是否存在 hexists key field

◎获取所有field hkeys key

◎获取所有value hvals key

◎获取所有field-value hgetall key

--使用hgetall时，若哈希素过多，有堵塞可能

--若只获取部分field，可使用hmget

◎计数 hincrby key field

hincrbyfloat key field

◎计算value长度 hstrlen key field

2.内部编码

◎ziplist(压缩列表) ：哈希素个数<512&&值都<64, 节省内存；

◎hashtable（哈希表）：不满足ziplist条件。

3.使用场景

关系型数据库数据转换为redis数据库，比如缓存用户信息

public UserInfo getUserInfoByDB(long id) { String userRedisKey = "user:info:" + id; Map userInfoMap = redis.hgetAll(userRedisKey); UserInfo userInfo; if(null != userInfoMap) { userInfo = transferMapToUserInfo(userInfoMap); } else { userInfo = mysql.get(id); if(null != userInfo ) { redis.hmset(userRedisKey,transferMapToUserInfo(userInfoMap)); redis.expire(userRedisKey, 3600); } } return userInfo ; }

（三）列表数据结构讲解

一个列表最多可以存储 $2^{32}$ -1个素，对两端可以插入和弹出，可充当栈和队列。

1.基本命令

◎右边插入 rpush key value [value ...]

◎左边插入 lpush key value [value ...]

◎某处插入 linsert key before|after pivot value

◎查找 lrange key start end (0→N-1)

◎获取指定下标素 lindex key index

◎获取列表长度 llen key

◎从右侧弹出 rpop key

◎从左侧弹出 lpop key

◎删除指定素 lrem key count value

--count>0，从左到右删除最多count个素；

--count<0，从右到左删除最多count个素；

--count=0，删除所有素；

◎按照范围截取列表 ltrim key start end

◎修改指定下标的素 lset key index newValue

◎堵塞操作 blpop key [key ...] timeout

brpop key [key ...] timeout

2.内部操作

◎ziplist(压缩列表) ：列表素个数<512&&值都<64, 节省内存；

◎linkedlist(链表)：不满足ziplist(压缩列表)时。

3.使用场景

①消息队列：使用lpush+brpop组合实现；

②文章列表：每个用户有自己的文章列表，分页展示文章列表

a 每篇文章使用哈希结构存储

hmset article:1 title xx timstamp content xxxx

.......

hmset article:n title xx timstamp content xxxx

b 向用户文章列表添加文章

lpush user:1:articles article:1 article:3 article:16

.....

lpush user:k:articles article:45 article:85 article:92

c 分页获取用户文章列表

articles = lrange user:1:articles 0 9

for article in {articles}

hgetall {article}

（四）集合数据结构讲解

集合中不允许有重复素，且集合素无序，最多可以存储 $2^{32}$ -1个素，支持集合内的增删改查，还支持集合间交并差。

1.基本命令

集合内增删改查

◎添加素 sadd key element [element ...]

◎删除素 srem key element [element ...]

◎计算素个数 scard key

◎判断素是否在集合中 sismember key element

◎随机从集合返回指定个数素 srandommenber key [count] count默认为1

◎从集合中随机弹出素 spop key --注意这个操作后，随机弹出的素将被删除

◎获取所有素 smembers key

集合间交并差

◎多个集合的交集 sinter key [key ...]

◎多个集合并集 sunion key [key ...]

◎多个集合差集 sdiff key [key ...]

◎将交集结果保存 sinterstore destination key [key ...]

◎将并集结果保存 sunionstore destination key [key ...]

◎将差集结果保存 sdiffstore destination key [key ...]

2.内部编码

◎intset(整数集合)：素都是整数且素个数<512，减少内存使用；

◎hashtable（哈希表）：不满足intset条件。

3.使用场景

①典型就是标签，举例一个用户可能对娱乐、体育比较感兴趣，另一个可能对历史、新闻比较感兴趣，这些兴趣点就是标签，以此可以得到喜欢同一个标签的人，以及用户共同喜欢的标签，对于增强用户体验和用户粘度比较重要。

a 给用户添加标签

sadd user:1:tags tag1 tag2 tag3 tag5 tag7 tag8

sadd user:2:tags tag3 tag6 tag9 tag10 tag12 tag15

.....

sadd user:k:tags tag2 tag4 tag6 tag8 tag10 tag17

.....

b 给标签添加用户

sadd tag1:users user:1 user:3

sadd tag2:users user:1 user:3 user:5 user:8 user:12 user:k

.....

sadd tagk:users user:3 user:7 user:21 user:35

.....

c 删除用户下的标签

srem user:1:tags tag1 tag5

.....

d 删除标签下的用户

srem tag1:users user:1

srem tag5:users user:5 user:9 user:8 user:15 user:56

.....

注：c和d要放在一个事物里面执行

e 计算用户共同感兴趣的标签

sinter user:1:tags user:3:tags user:5:tags user:7:tags

②其他通用场景

spop/srandomember = random item (生成随机数，不如抽奖)

sadd + sinter = social graph（社交需求）

（五）有序集合数据结构讲解

有序集合保留了集合不能有重复素的特性，但素可以排序，其为每个素设置了一个分数作为排序依据，支持集合内的增删改查，还支持集合间交并差。

1.基本命令

集合内增删改查

◎添加素 zadd key score meneber [score meneber ...]

---redis3.2为zadd添加了nx/xx/ch/incr

---nx member必须不存在，用于添加

---xx member必须存在，用于更新

---ch 返回此次操作后素和个数发生变化的个数

---incr 对score做增加

◎计算成员个数 zcard key

◎计算某个成员的分数 zscore key menber

◎计算成员排名 zrank key member

zrevrank key member

--zrank分数从低到高，zrevrank 反之；

--排名从0开始计算。

◎删除成员 zrem key menber [member ...]

◎增加成员个数 zincrby key increment member

◎返回指定排名范围的成员 zrange key start end [withscores]

zrevrange key start end [withscores]

◎返回指定分数范围的成员 zrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count]

zrevrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count]

◎返回指定分数范围成员个数 zcount key min max

◎删除指定排名内的升序素 zremrangebyrank key start end

◎删除指定分数范围的成员 zremrangebyscore key min max

集合间交并差

◎交集 zinterstore destination numkeys key [key ...] [weights weight [weight ...]] [aggregate sum|min|max]

◎并集 zunionstore destination numkeys key [key ...] [weights weight [weight ...]] [aggregate sum|min|max]

2.内部编码

◎ziplist(压缩列表) ：有序集合素个数<512&&值都<64, 节省内存；

◎skiplist(跳跃表)：不满足ziplist(压缩列表)时。

3.使用场景

典型的就是排行榜系统。举例视频网站需要对用户上传的视频做排行榜，榜单的维度可以使多面的：按照时间、按照播放数量、按照获得的赞数。

a 添加用户赞数

zadd user:ranking:2018-09-18 666 zyf

若再次获赞

zincrby user:ranking:2018-09-18 1 zyf

b 取消用户的赞数

zrem user:ranking:2018-09-18 zyf

c 展示获取赞数最多的十个用户

zrevrangebyrank user:ranking:2018-09-18 0 9

d 展示用户信息以及用户分数

hgetall user:info:zyf

zscore user:ranking:2018-09-18 zyf

zrank user:ranking:2018-09-18 zyf

四、总结

通过本文的讲解，我们深入了解了 Redis 的基本键值 API 使用、内部编码机制以及常见的使用场景。掌握 Redis 的基本操作不仅能帮助我们高效地管理数据，还能通过合理选择 Redis 的不同数据结构与命令，提升应用系统的性能。

具体而言，了解 Redis 如何通过不同的内部编码方式（如压缩列表、哈希表、跳表等）来优化内存使用和性能，是开发高效 Redis 应用的关键。而在实际使用中，根据不同场景选择合适的数据类型和操作，不仅能够确保系统性能的稳定性，还能充分发挥 Redis 的优势，帮助开发者构建快速响应、可靠的应用。

随着 Redis 在现代互联网应用中扮演越来越重要的角色，本文为你提供了一个扎实的基础，帮助你在今后的项目中更加自如地使用 Redis。在缓存优化、数据存储、消息队列等不同场景中，掌握其内部机制与使用技巧，能够显著提升系统的效率和可扩展性。

希望本文能够帮助你更好地理解 Redis，带领你在 Redis 的世界中不断探索、实践，从而提升自己在开发中的技术水平与解决问题的能力。

今天的文章 Redis键值操作全景解析：API、编码方式与应用场景分享到此就结束了，感谢您的阅读。

Redis键值操作全景解析：API、编码方式与应用场景

一、Redis的启动、配置、命令行操作和关闭

（一）启动Redis：默认配置 + 运行配置 + 配置文件启动

1. 默认配置启动

2. 运行配置启动

3. 配置文件启动

配置文件关键参数

总结

4.建议：生产环境中使用配置文件启动

（二）Redis连接与命令行操作

1. Redis 连接工具简介

2. 交互式操作模式

3. 命令行操作模式

4. 使用场景对比

5. 推荐使用方式

（三）停止Redis服务

1. 使用 redis-cli shutdown 命令停止 Redis

2. 使用 kill 停止 Redis 进程

优点和局限性

3. 对比与建议

4. 正确关闭 Redis 的推荐流程

5.总结

二、对键的基本操作命令讲解

（一）查看所有的键：keys *

（二）键总数：dbsize

（三）检查键是否存在：exists key

（四）删除键：del key [key ...]

（五）键过期：expire、expireat、pexpire、pexpireat

设置键的过期时间

清除键的过期时间：persist key

（六）查看键剩余时间：ttl、pttl

（七）查看键的数据结构类型：type key

（八）键重命名：rename、renamenx

（九）随机返回一个键：randomkey

（十）迁移键

1. 在数据库间迁移：move key db

2. 在实例间迁移：migrate

（十一）全量遍历键：keys pattern

（十二） 渐进式遍历键：scan

三、对值的基本操作命令讲解

（一）字符串数据结构讲解

1.基本命令

2.内部编码

3.使用场景

（二）哈希数据结构讲解

1.基本命令

2.内部编码

3.使用场景

（三）列表数据结构讲解

1.基本命令

2.内部操作

3.使用场景

（四）集合数据结构讲解

1.基本命令

集合内增删改查

集合间交并差

2.内部编码

3.使用场景

（五）有序集合数据结构讲解

1.基本命令

集合内增删改查

集合间交并差

2.内部编码

3.使用场景

四、总结

相关推荐

1. 使用 `redis-cli shutdown` 命令停止 Redis

2. 使用 `kill` 停止 Redis 进程

**（一）查看所有的键：`keys *`**

（二）键总数：`dbsize`

（三）检查键是否存在：`exists key`

（四）删除键：`del key [key ...]`

（五）键过期：`expire`、`expireat`、`pexpire`、`pexpireat`

清除键的过期时间：`persist key`

（六）查看键剩余时间：`ttl`、`pttl`

（七）查看键的数据结构类型：`type key`

（八）键重命名：`rename`、`renamenx`

（九）随机返回一个键：`randomkey`

1. 在数据库间迁移：`move key db`

2. 在实例间迁移：`migrate`

（十一）全量遍历键：`keys pattern`

（十二）渐进式遍历键：`scan`