Redis 数据类型详解

Redis 是一个高性能的内存数据库，支持多种数据类型，每种数据类型都有其特定的应用场景。理解 Redis 的数据类型有助于高效地设计数据结构和优化性能。

1. String（字符串）

1.1 简介

String 是 Redis 中最基础的数据类型，可以存储任意形式的字符串（如普通文本、JSON、序列化对象等）。其最大存储容量为 512MB。

1.2 常用操作

1.3 代码案例

# 设置和获取键值
SET name "Redis"
GET name

# 自增和自减操作
SET counter 100  # 设置初始值为 100
INCR counter     # 结果为 101
DECR counter     # 结果为 100

# 追加字符串
SET greeting "Hello"
APPEND greeting ", World!"  # 值变为 "Hello, World!"

注解：

• SET 和 GET 是最基本的键值操作。
• INCR 和 DECR 常用于计数器功能。
• 字符串类型适合存储简单键值数据或小型配置项。

2. List（列表）

2.1 简介

List 是一个按顺序存储的字符串集合，可以理解为链表。它支持从两端添加和删除元素。

2.2 常用操作

2.3 代码案例

# 添加和查看列表元素
LPUSH tasks "task1" "task2"  # 列表变为 ["task2", "task1"]
RPUSH tasks "task3"          # 列表变为 ["task2", "task1", "task3"]

# 获取列表元素
LRANGE tasks 0 -1  # 返回 ["task2", "task1", "task3"]

# 弹出元素
LPOP tasks  # 弹出 "task2"，列表变为 ["task1", "task3"]
RPOP tasks  # 弹出 "task3"，列表变为 ["task1"]

注解：

• List 适合用作任务队列、消息队列等场景。

3. Set（集合）

3.1 简介

Set 是一个无序且不重复的字符串集合，常用于去重和快速查找。

3.2 常用操作

3.3 代码案例

# 添加和查询集合
SADD fruits "apple" "banana" "orange"
SMEMBERS fruits  # 返回 ["apple", "banana", "orange"]

# 检查元素是否存在
SISMEMBER fruits "banana"  # 返回 1（true）

# 移除元素
SREM fruits "banana"
SMEMBERS fruits  # 返回 ["apple", "orange"]

注解：

• Set 可用于好友关系、黑名单、标签系统等场景。

4. Sorted Set（有序集合）

4.1 简介

Sorted Set 是一个带分数的集合，其中元素是唯一的，分数用于排序。

4.2 常用操作

4.3 代码案例

# 添加元素及分数
ZADD leaderboard 100 "player1" 200 "player2"

# 获取排行榜
ZRANGE leaderboard 0 -1 WITHSCORES  # 返回 ["player1", 100, "player2", 200]

# 获取指定元素分数
ZSCORE leaderboard "player2"  # 返回 200

# 移除元素
ZREM leaderboard "player1"
ZRANGE leaderboard 0 -1  # 返回 ["player2"]

注解：

• Sorted Set 常用于排行榜、延迟队列等场景。

5. Hash（哈希）

5.1 简介

Hash 是一个键值对的集合，类似于 JSON 对象，适合存储对象的属性。

5.2 常用操作

5.3 代码案例

# 设置哈希字段
HSET user:1 name "Alice" age "25"

# 获取字段值
HGET user:1 name  # 返回 "Alice"

# 获取所有字段和值
HGETALL user:1  # 返回 ["name", "Alice", "age", "25"]

# 删除字段
HDEL user:1 age
HGETALL user:1  # 返回 ["name", "Alice"]

注解：

• Hash 适合存储用户信息、会话数据等。

6. Bitmap（位图）

6.1 简介

Bitmap 是一个位操作的数据结构，适合存储大量布尔值（如用户签到、用户活跃状态）。

6.2 常用操作

6.3 代码案例

# 设置和获取位值
SETBIT activity 0 1  # 第 0 位设置为 1
SETBIT activity 1 0  # 第 1 位设置为 0
GETBIT activity 0    # 返回 1

# 统计活跃用户数
BITCOUNT activity  # 返回 1

注解：

• Bitmap 常用于用户行为跟踪。

7. HyperLogLog

7.1 简介

HyperLogLog 是一种基于概率的数据结构，用于估算基数（去重计数），占用内存极小。

7.2 常用操作

7.3 代码案例

# 添加元素并获取基数
PFADD views "user1" "user2" "user3"
PFCOUNT views  # 返回 3

注解：

• 适合用于独立用户统计。

8. Geospatial（地理位置）

8.1 简介

Geospatial 支持地理位置相关操作，如存储坐标、计算距离。

8.2 常用操作

8.3 代码案例

# 添加坐标
GEOADD places 13.361389 38.115556 "Palermo" 15.087269 37.502669 "Catania"

# 计算距离
GEODIST places "Palermo" "Catania" km  # 返回 166.2742

# 获取附近坐标
GEORADIUS places 15 37 200 km  # 返回 ["Catania"]

注解：

• Geospatial 常用于位置服务，如附近商家推荐。

9. 总结

1. 选择合适的数据类型 是高效设计的基础。
2. String 用于简单键值存储，List 用于队列，Set 和 Sorted Set 用于去重和排序，Hash 用于存储对象，Bitmap 用于位操作，HyperLogLog 用于基数统计，Geospatial 用于地理位置信息处理。
3. 掌握不同数据类型的命令和应用场景，有助于提高 Redis 性能和开发效率。

通过本节课，你可以更深入地理解 Redis 各种数据类型的使用，掌握如何根据不同需求选择适合的数据结构进行开发和优化。