05、Redis 数据类型

Redis 比 Memcached 更优秀的地方之一就是支持更丰富的数据类型

### Redis 支持七种数据类型
1、 string(字符串)；
2、 hash(哈希)；
3、 list(列表)；
4、 set(集合)；
5、 zset(sortedset：有序集合)；
6、 Bitmaps(位图)；
7、 HyperLogLogs(基数统计)；

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### String（字符串）

string 是 Redis 最基本的数据类型，一个 key 对应一个 value

string 类型是二进制安全的

Redis 的 string 可以包含任何数据，比如 jpg 图片或者序列化的对象

**string 类型的一个键最大能存储 512 MB 数据**
```python
127.0.0.1:6379> SET site "abcd"
OK
127.0.0.1:6379> GET site
"abcd"
```

上面的范例中我们使用了 Redis 的 **SET** 和 **GET** 命令

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### Hash（哈希）

Redis Hash 是一个键名对集合

Redis Hash 是一个 string 类型的 field 和 value 的映射表

Redis Hash 特别适合用于存储对象

Redis 每个 hash 可以存储 232-1 键值对（40多亿）

```python
127.0.0.1:6379> HMSET user:1 username penglei password 123456 points 200
OK
127、0.0.1:6379> HGETALL user:1
1) "username"
2) "penglei"
3) "password"
4) "123456"
5) "points"
6) "200"
127.0.0.1:6379> 
```

上面的范例中 hash 数据类型存储了包含用户脚本信息的用户对象

范例中我们使用了 Redis **HMSET**, **HGETALL** 命令， **user:1** 为键

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### List（列表）

Redis List ( 列表 ) 是简单的字符串列表，按照插入顺序排序

我们可以添加一个元素到列表的头部 ( 左边 ) 或者尾部 ( 右边 )

Redis List( 列表 ) 最多可存储 232- 1 元素 (4294967295, 每个列表可存储40多亿)

```python
127.0.0.1:6379> lpush database redis
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lpush database mongodb
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lpush database rabitmq
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange database 0 10
1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"
127.0.0.1:6379>
```

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### Set（集合）

Redis Set 是 string 类型的无序集合

Redis Set 是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的时间复杂度都是 O(1)

Redis Set 最大的成员数为 232- 1(4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)

Redis Set 内元素具有唯一性，不管插入多少次都只会有一份

**sadd 命令**

Redis sadd 添加一个 string 元素到 key 对应的 set 集合

**Redis sadd 语法**

`sadd key member`

**范例**

```python
127.0.0.1:6379> sadd database redis
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd database mongodb
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd database rabitmq
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd database rabitmq
(integer) 0
127.0.0.1:6379> smembers database
1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"
```
上面的范例，rabitmq 添加了两次，但最后只存储了一份

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### zset ( sorted set：有序集合 )

Redis zset 和 set 一样也是 string 类型元素的集合

Redis zset 不同的是每个元素都会关联一个 double 类型的分数

Redis zset 通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序

Redis zset 的成员是唯一的，但分数( score ) 却可以重复

**Redis zadd 命令**

Redis zset 添加元素到集合，如果元素在集合中存在则更新对应 score

**Redis zadd 命令语法格式**

`zadd key score member`

**Redis zset 范例**

```python
127.0.0.1:6379> zadd lang_rank 0 redis
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd lang_rank 0 mongodb
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd lang_rank 0 rabitmq
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd lang_rank 0 rabitmq
(integer) 0
127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE lang_rank 0 1000
1) "redis"
2) "mongodb"
3) "rabitmq"

```

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### Redis Bitmap ( 位图 )

Redis Bitmap 通过类似 map 结构存放 0 或 1 ( bit 位 ) 作为值

Redis Bitmap 可以用来统计状态，如 日活，是否浏览过某个东西

**Redis setbit 命令**

Redis setbit 命令用于设置或者清除一个 bit 位

**Redis setbit 命令语法格式**

`SETBIT key offset value`

**范例**

```python
127.0.0.1:6379> setbit aaa:001 10001 1 返回操作之前的数值
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit aaa:001 10002 2 如果值不是0或1就报错
(error) ERR bit is not an integer or out of range
127.0.0.1:6379> setbit aaa:001 10002 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit aaa:001 10003 1
(integer) 0
```

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### HyperLogLogs ( 基数统计 )

Redis HyperLogLog 可以接受多个元素作为输入，并给出输入元素的基数估算值

**基数**

集合中不同元素的数量，比如 {’apple’, ‘banana’, ‘cherry’, ‘banana’, ‘apple’} 的基数就是 3

**估算值**

算法给出的基数并不是精确的，可能会比实际稍微多一些或者稍微少一些，但会控制在合 理的范围之内

**HyperLogLog 的优点是**

即使输入元素的数量或者体积非常非常大，计算基数所需的空间总是固定的、并且是很小的

在Redis 里面，每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基数

这和计算基数时，元素越多耗费内存就越多的集合形成鲜明对比

因为HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以 HyperLogLog 不能像集合那样，返回输入的各个元素

**Redis PFADD 命令**

Redis PFADD 命令将元素添加至 HyperLogLog

**Redis PFADD 命令语法格式**

`PFADD key element [element ...]`

**范例**

```python
127.0.0.1:6379> PFADD unique::ip::counter '192.168.0.1'
(integer) 1
127.0.0.1:6379> PFADD unique::ip::counter '127.0.0.1'
(integer) 1
127.0.0.1:6379> PFADD unique::ip::counter '255.255.255.255'
(integer) 1
127.0.0.1:6379> PFCOUNT unique::ip::counter
(integer) 3
```