第2章: Redis数据结构
Redis 提供了丰富的数据结构，每一种结构都有其独特的存储方式和使用场景。掌握 Redis 的数据结构不仅能更好地利用 Redis 的存储能力，还能根据需求设计出高效的解决方案。本章将详细介绍 Redis 的主要数据结构及其操作。
1 字符串（String）
字符串是 Redis 最简单、最常用的数据结构。它可以存储任意类型的数据，包括文本、数字和二进制数据（如图片、音频等）。
一个字符串键最多可以存储 512MB 的数据，以下是字符串的常见操作命令：
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设置字符串值：
SET key value示例：
SET username "Alice" -
获取字符串值：
GET key示例：
GET username -
递增/递减数值：
Redis 支持对字符串类型的数值进行递增和递减操作，适合用作计数器。INCR key # 递增 DECR key # 递减 INCRBY key increment # 按指定数值递增 DECRBY key decrement # 按指定数值递减示例：
INCR page_views # 页面访问计数器 INCRBY page_views 10 # 每次访问计数增加10 -
获取字符串长度：
STRLEN key示例：
STRLEN username # 获取 username 的字符长度 -
字符串的部分操作：
可以操作字符串中的某部分数据，如修改某一位置的字符或截取某一段内容：SETRANGE key offset value # 从指定偏移量开始修改字符串 GETRANGE key start end # 获取指定区间的字符串片段示例：
SET greeting "Hello Redis" SETRANGE greeting 6 "World" # 结果为 "Hello World" GETRANGE greeting 0 4 # 获取 "Hello"
2 列表（List）
列表是一组有序的字符串序列，类似于链表结构，支持从两端插入或移除元素。它适用于实现队列、堆栈等场景。列表可以存储的元素数量是非常大的，只要内存允许。
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列表的常用操作：
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从左边插入元素：
LPUSH key value [value ...]示例：
LPUSH tasks "task1" "task2" # 插入多个任务 -
从右边插入元素：
RPUSH key value [value ...]示例：
RPUSH tasks "task3" # 在队列末尾插入任务 -
从左边移除元素：
LPOP key示例：
LPOP tasks # 移除最左边的任务 -
从右边移除元素：
RPOP key示例：
RPOP tasks # 移除最右边的任务 -
获取列表长度：
LLEN key示例：
LLEN tasks # 获取任务列表的长度 -
获取列表中的元素：
LRANGE key start stop示例：
LRANGE tasks 0 -1 # 获取所有任务 -
根据索引获取或设置元素：
LINDEX key index # 获取索引位置的元素 LSET key index value # 设置索引位置的元素
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3 集合（Set）
集合是一组无序、唯一的字符串。它支持快速的添加、删除和判断元素是否存在，并且可以执行集合的交集、并集和差集操作，适合用在关系性计算和去重场景中。
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集合的常用操作：
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向集合中添加元素：
SADD key member [member ...]示例：
SADD users "Alice" "Bob" -
从集合中删除元素：
SREM key member [member ...]示例：
SREM users "Alice" -
判断元素是否在集合中：
SISMEMBER key member示例：
SISMEMBER users "Bob" -
获取集合中的所有元素：
SMEMBERS key示例：
SMEMBERS users -
获取集合大小：
SCARD key示例：
SCARD users -
集合运算：
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交集：
SINTER key1 key2示例：
SINTER group1 group2 # 获取 group1 和 group2 的交集 -
并集：
SUNION key1 key2 -
差集：
SDIFF key1 key2
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4 有序集合（Sorted Set）
有序集合类似于集合，但它为每个元素分配了一个分数，Redis 会根据分数为集合中的元素进行排序。有序集合适用于需要按某种顺序获取数据的场景，比如排行榜。
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有序集合的常用操作：
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添加元素及其分数：
ZADD key score member [score member ...]示例：
ZADD leaderboard 100 "Alice" # 添加Alice，得分100 ZADD leaderboard 150 "Bob" -
获取集合中元素的排名：
ZRANK key member # 获取元素的排名（从低到高） ZREVRANK key member # 获取元素的排名（从高到低） -
获取集合中的元素：
ZRANGE key start stop [WITHSCORES] # 获取指定范围内的元素（按分数排序） ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES] # 获取指定范围内的元素（按分数降序排序） -
删除元素：
ZREM key member -
获取元素的分数：
ZSCORE key member
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5 哈希（Hash）
哈希用于存储键值对（field-value），适合用于存储对象的属性数据，比如用户信息等。
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哈希的常用操作：
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设置哈希值：
HSET key field value示例：
HSET user:1000 name "Alice" HSET user:1000 age 30 -
获取哈希值：
HGET key field -
获取哈希中的所有字段和值：
HGETALL key -
删除哈希字段：
HDEL key field
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6 HyperLogLog
HyperLogLog 是一种概率性数据结构，用于基数统计，即估算集合中不重复元素的数量，且占用内存非常小。尽管其结果并不完全精确，但误差在可控范围内。
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添加元素：
PFADD key element [element ...] -
获取基数估算值：
PFCOUNT key
7 Bitmaps
Bitmap 是 Redis 中用于按位操作的一种数据结构，适合用于存储和处理二进制数据。典型应用场景是统计用户活跃度或在线状态。
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设置/获取指定位置的位：
SETBIT key offset value # 设置指定位置的值 GETBIT key offset # 获取指定位置的值
8 Geospatial
Redis 提供了地理空间数据的支持，允许存储地理位置及执行距离计算、范围查找等操作。
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添加地理位置：
GEOADD key longitude latitude member -
**计算两点之间
的距离**：
GEODIST key member1 member2 [unit]
本章简单介绍了 Redis 的各种数据结构，包括字符串、列表、集合、有序集合、哈希、HyperLogLog、Bitmaps 和地理空间数据。理解这些数据结构及其使用场景是掌握 Redis 的基础。