支持的数据类型
| 类型 | 描述 | 类似结构 |
|---|---|---|
| 字符串（String） | 二进制安全的字符串，可以存储文本、整数、浮点数甚至序列化后的对象。 | 最简单的键值对，类似一个变量。 |
| 哈希（Hash） | 键值对集合，适合存储对象（如用户信息、图书详情）。 | 类似于 MySQL 的一行记录，但字段可动态增减。 |
| 列表（List） | 字符串序列，按插入顺序排序。可在头部或尾部添加/弹出元素。 | 双向链表或数组。 |
| 集合（Set） | 无序且唯一的字符串集合。支持交集、并集、差集。 | 数学上的集合。 |
| 有序集合（Sorted Set） | 每个元素关联一个 分数（score），按分数排序，元素唯一。 | 排行榜、带权重的队列。 |
| 位图（Bitmap） | 本质是字符串，但可按位操作，节省空间。 | 布尔值数组。 |
| HyperLogLog | 概率性数据结构，用于统计唯一元素数量（基数计数），误差约0.81%。 | 近似去重计数。 |
| 地理空间（GEO） | 存储地理位置（经度、纬度），支持距离计算和范围查询。 | 地理位置索引。 |
工程中常用前5种，后3种在特定场景下很高效。
基本操作（命令示例）
以下命令均可在 redis-cli 中执行，或通过客户端库调用。
1. 字符串（String）
| 命令 | 功能 | 示例 |
|---|---|---|
SET key value | 设置键值 | SET book:1001 "Redis入门" |
GET key | 获取值 | GET book:1001 → "Redis入门" |
INCR key | 整数自增1（原子） | INCR borrow:count |
DECR key | 整数自减1 | DECR stock:1001 |
SETEX key seconds value | 设置键值并指定过期时间（秒） | SETEX session:abc 3600 "user123" |
MSET k1 v1 k2 v2 | 批量设置 | MSET a 1 b 2 c 3 |
MGET k1 k2 | 批量获取 | MGET a b → ["1","2"] |
示例：
> SET borrow:today 0
OK
> INCR borrow:today
(integer) 1
> INCR borrow:today
(integer) 2
> GET borrow:today
"2"2. 哈希（Hash）
| 命令 | 功能 | 示例 |
|---|---|---|
HSET key field value | 设置哈希中的字段 | HSET user:1001 name "张三" age 25 |
HGET key field | 获取哈希中的字段 | HGET user:1001 name → "张三" |
HGETALL key | 获取所有字段和值 | HGETALL user:1001 → 1) "name" 2) "张三" 3) "age" 4) "25" |
HINCRBY key field increment | 哈希字段整数自增 | HINCRBY user:1001 age 1 |
HDEL key field | 删除字段 | HDEL user:1001 age |
示例：
> HSET book:2001 title "Redis实战" author "王五" price 59
(integer) 3
> HGET book:2001 title
"Redis实战"
> HINCRBY book:2001 price 10
(integer) 693. 列表（List）
| 命令 | 功能 | 示例 |
|---|---|---|
LPUSH key value [value...] | 从左侧插入一个或多个元素 | LPUSH log "error1" "error2" |
RPUSH key value | 从右侧插入 | RPUSH queue "task1" |
LPOP key | 从左侧弹出元素 | LPOP log → "error2" |
RPOP key | 从右侧弹出 | RPOP queue |
LRANGE key start stop | 获取指定范围元素（0 -1 表示全部） | LRANGE log 0 -1 |
LLEN key | 获取列表长度 | LLEN queue |
示例：
> RPUSH messages "hello" "world" "!"
(integer) 3
> LRANGE messages 0 -1
1) "hello"
2) "world"
3) "!"
> LPOP messages
"hello"4. 集合（Set）
| 命令 | 功能 | 示例 |
|---|---|---|
SADD key member [member...] | 添加一个或多个成员（自动去重） | SADD tags "redis" "database" |
SMEMBERS key | 获取所有成员 | SMEMBERS tags |
SISMEMBER key member | 判断成员是否存在 | SISMEMBER tags "redis" → 1 |
SINTER key1 key2 | 求交集 | SINTER setA setB |
SUNION key1 key2 | 求并集 | SUNION setA setB |
SREM key member | 删除成员 | SREM tags "database" |
示例：
> SADD book:1001:tags "编程" "数据库" "NoSQL"
(integer) 3
> SADD book:1002:tags "编程" "Python"
(integer) 2
> SINTER book:1001:tags book:1002:tags
1) "编程"5. 有序集合（Sorted Set）
| 命令 | 功能 | 示例 |
|---|---|---|
ZADD key score member [score member...] | 添加元素及分数 | ZADD rank 100 "张三" 95 "李四" |
ZRANGE key start stop [WITHSCORES] | 按分数升序获取成员 | ZRANGE rank 0 -1 WITHSCORES |
ZREVRANGE key start stop | 按分数降序（排行榜） | ZREVRANGE rank 0 2 获取前三名 |
ZINCRBY key increment member | 增加成员的分数 | ZINCRBY rank 5 "张三" |
ZSCORE key member | 获取成员分数 | ZSCORE rank "张三" → "105" |
ZRANK key member | 获取排名（升序，从0开始） | ZRANK rank "李四" |
示例：
> ZADD borrow_rank 10 "book:1001" 23 "book:1002" 5 "book:1003"
(integer) 3
> ZREVRANGE borrow_rank 0 2 WITHSCORES
1) "book:1002"
2) "23"
3) "book:1001"
4) "10"
5) "book:1003"
6) "5"6. 通用键操作（所有类型通用）
| 命令 | 功能 | 示例 |
|---|---|---|
DEL key [key...] | 删除一个或多个键 | DEL book:1001 |
EXPIRE key seconds | 设置过期时间 | EXPIRE temp_data 60 |
TTL key | 查看剩余生存时间（秒，-1永久 -2不存在） | TTL session:abc |
KEYS pattern | 查找符合模式的键（生产环境慎用） | KEYS book:* |
TYPE key | 返回键的数据类型 | TYPE user:1001 → "hash" |
结合技术栈的编程示例
在图书管理系统中，Redis 作为高速缓存和计数器。以下展示 Python 负责原子操作（借书计数器更新排行榜），C++ 负责读取排行榜并缓存热门图书。
场景：用户借书时
- Python 脚本接收借书请求，更新 Redis 中的图书借阅次数（原子操作），同时向 SQLite 写入借阅记录。
- C++ 主程序读取 Redis 中的排行榜，并缓存热门图书详情。
Python 端（原子操作）
使用 redis-py 库。假设已经安装 redis。
import redis
# 连接 Redis（默认本地 6379）
r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, decode_responses=True)
def on_borrow(book_id):
"""借书时调用：增加借阅计数，更新排行榜"""
# 原子操作：有序集合分数 +1
r.zincrby('borrow_rank', 1, f'book:{book_id}')
# 也可以增加一个当日计数器（字符串）
r.incr(f'borrow:today:{book_id}')
# 此处可以继续写 SQLite 持久化（省略）
print(f"Book {book_id} borrowed, rank updated.")
if __name__ == "__main__":
# 模拟用户借书
on_borrow('1001')
on_borrow('1002')
on_borrow('1001')C++ 端（读取排行榜，获取热门图书详情）
使用 hiredis 库（C 语言客户端，C++ 可封装）。示例代码片段：
#include <iostream>
#include <hiredis/hiredis.h>
int main() {
// 连接 Redis
redisContext *c = redisConnect("127.0.0.1", 6379);
if (c == nullptr || c->err) {
std::cerr << "Connection error" << std::endl;
return 1;
}
// 获取借阅排行榜前3名（降序，带分数）
redisReply *reply = (redisReply*)redisCommand(c, "ZREVRANGE borrow_rank 0 2 WITHSCORES");
if (reply->type == REDIS_REPLY_ARRAY) {
for (size_t i = 0; i < reply->elements; i += 2) {
std::string book_key = reply->element[i]->str; // 例如 "book:1001"
std::string score = reply->element[i+1]->str; // 借阅次数
std::cout << book_key << " : " << score << " times" << std::endl;
// 这里可以继续根据 book_key 从 SQLite 或 Redis 缓存中获取图书详情
}
}
freeReplyObject(reply);
redisFree(c);
return 0;
}协作流程总结
| 组件 | 职责 | Redis 操作 |
|---|---|---|
| Python 脚本 | 处理借书请求，保证原子更新 | ZINCRBY、INCR |
| C++ 主程序 | 展示排行榜，缓存热门数据 | ZREVRANGE，然后从 SQLite 或 Redis 字符串缓存读取详情 |
| SQLite | 持久化存储所有借阅历史、图书信息 | 无直接 Redis 操作 |
这种分工充分利用了 Redis 的高性能原子操作和 C++/Python 的各自优势。