文章目录

一、基础命令
- SET 和 GET
二、全局命令
- KEYS
- EXISTS
- DEL
- EXPIRE 和 TTL
- 经典面试题：Redis 中 key 的过期策略是怎么实现的
- TYPE

Redis 有许多种数据结构，但是这些数据结构的 key 的类型都是字符串类型的（所以说，Redis 不同的数据结构都是针对于 value 而言的）。正因如此，对应相同类型的 key 来说，就有一些通用的来操作 Redis 的命令。

一、基础命令

SET 和 GET

SET 和 GET 可以说是 Redis 中最基础也是最核心的两个命令了，Redis 是以键值对的形式来储存数据的，因此对于 Redis 中数据的存取就如同在操作一个哈希表一样。SET的作用就是把 key 和 value 设置进 Redis，而 GET 则是通过 key 将 value 从 Redis 中取出。

例如下面的操作：

上述操作中，使用 SET 命令向 Redis 中添加了一个 key 为 key1，value 为 12345 和 key 为 key2，value 为 hello 的两个键值对；
然后再使用 GET key 这样的语法的命令获取到 key 对应的 value 值。
如果使用 GET 获取一个不存在的 key 对应的值则会返回 nil（即相当于null）。

注意事项：

通过上述操作可以发现，在 Redis 中 key 和 value 其实都是字符串，但是不需要加上引号。当然如果想要加的话，单引号和双引号都可以。

二、全局命令

Redis 有许多种数据结构，但是这些数据结构的 key 的类型都是字符串类型的（所以说，Redis 不同的数据结构都是针对于 value 而言的）。正因如此，对应相同类型的 key 来说，就有一些全局通用的来操作 Redis 的命令。

KEYS

KEYS 命令的作用是用来查询当前 Redis 服务器上匹配的所有的 key 的，可以通过一些特殊的通配符来描述 key 的模式，然后就可以查询出 Redis 中所有匹配这个模式的 key 。

keys pattern

在 Redis 的官方文档中给出 KEYS 的模式类型如下：

a）? 符号的作用是匹配一个字符

例如：当 pattern 为 h?llo 的时候，就能匹配到如：hello、hallo、hxllo 这样的 key。

b）* 符号的作用是匹配 0 个或多个任意字符

例如：当 pattern 为 h*llo 的时候，就能匹配到如：hllo、heeeello 这样的 key。

c）[ae] 符号的意思只匹配 a 或 e 这样的

例如：当 pattern 为 h[ae]llo 的时候，就能匹配到 hallo、hello，但是不会匹配到 hillo。

d）[^e] 符号的意思是匹配非 e 的

例如：当 pattern 为 h[^e]llo 的时候，就不会到 hello，但能匹配到其他的如 hallo、hbllo 这样的。

f）[a-b] 符号的意思是匹配 a ~ b 之间的
例如：当 pattern 为 h[a-e]llo 的时候，就能匹配到 hallo、hello 这样的。

关于 KEYS 命令的注意事项：

在实际生产环境中，要谨慎使用命令 keys *，因为这条命令会查询出当前 Redis 中储存的所有 key，其时间复杂度为 O(N)。如果使用了该命令，可能会造成一些严重的后果：

由于 Redis 是用单线程处理命令的，如果使用 keys * 命令的话，就可能导致 Redis 会执行很长时间，而在此期间无法为其他用户提供服务了。
Redis 常作为 MySQL 这样的数据库的挡箭牌（缓存），一旦因为 keys * 导致数据无法从 Redis 中获取（Redis 阻塞），累计的大量的其他请求超时后就会从数据库中去查询数据，此时 MySQL 这样的数据库可能就会措手不及了，非常有可能造成数据库崩溃。

EXISTS

exists 命令的作用是判断某个 key 是否存在。如果存在则返回 1，不存在则返回 0。

其语法格式为：

exists key [key ...]

那么就意味着 exists 命令可以单独查询一个 key，也可以同时查询多个 key：

使用 EXISTS 命令的注意事项：

Redis 查询某个 key 是否存在的时间复杂度是 O(1)，因为 Redis 组织这些 key 是以哈希表这样的数据结构来组织的。
尽管 Redis 查询某个 key 是否存在的时间复杂度是 O(1)，但是由于 Redis 是以单线程来处理命令的，并且 Redis 的客户端与服务器是通过网络进行通信的，因此同时查询多个 key 的效率比分开查询单个 key 时的效率要高得多。

DEL

DEL 命令的功能是删除指定的 key，删除成功返回 1，失败则返回 0。
使用语法：

del key [key ...]

和 EXISTS 命令一样，执行 DEL 命令的时间复杂度也是 O(1)，可以单独删除一个 key，也可以同时删除多个 key，但注意应该同时删除多个 key 以避免影响 Redis 的性能。

EXPIRE 和 TTL

EXPIRE 命令的作用是为 key 指定一个秒级的过期时间，当然还有一个命令 PEXPIER，其指定的是毫秒级别的过期时间，当 key 过期之后则会删除这个 key。而 TTL 命令的作用是获取某个 key 剩余的过期时间，如果没有设置过期时间则返回 - 1，已经超时了则返回 - 2。

EXPIRE 的使用语法：

expire key seconds

TTL 的使用语法：

ttl key

使用例子：

经典面试题：Redis 中 key 的过期策略是怎么实现的

如下图所示，展示了 key 设置了超时时间然后到过期的整个过程：

在实际生成环境中，Redis 存在了大量的 key，并且大多数的 key 都是设置了超时时间的。对于 Redis 来说，内存空间是极其宝贵的资源，如果不及时清理过期的 key，就会浪费大量的内存空间。

那么如何清理这些随时会过期的 key 呢？

可能一拍脑门就会想到定时在所有的 key 里面去找出过期的 key 并清除，乍一看实现起来非常简单，但是别忘了，Redis 是使用多线程来处理任务的，如果以这样的方式去清理 key 的话，那么 Redis 的生命周期早就结束了。

实际上，简单来说 Redis 中 key 的过期策略是 定期删除与惰性删除相结合：

1. 定期删除

定期删除是 Redis 中的一种主动过期检查机制。

Redis 定期地（默认每秒钟10次，可以在配置文件中进行调整）随机选择一些已设置过期时间的键，并检查它们的过期时间是否已到。如果键已经过期，Redis 会将其删除。

并且，Redis 会在每次执行定期删除操作时，随机选择一部分键进行检查和清理。这样做是为了分散定期删除操作对性能的影响，以免在某一刻集中删除大量过期键。

2. 惰性删除

惰性删除是 Redis 中的被动过期检查机制。

当客户端尝试读取一个键的值时，Redis 会首先检查该键的过期时间。如果键已经过期，Redis 不会返回它的值，而是立即将其删除。惰性删除确保了在键被访问时，如果已经过期，会立即删除。这降低了过期键在内存中积累的可能性。

综合使用这两种方法，Redis 实现了高效的键过期策略，但仍然可能存在一些过期键没有及时清理的情况，特别是在大量过期键堆积时。为了确保过期键的及时清理，还可以考虑以下方法：

设置适当的过期时间： 在配置文件中，为键设置合理的过期时间，以确保不会在内存中积累大量过期键。
使用内存淘汰策略： Redis 提供了不同的内存淘汰策略，如LRU（最近最少使用）、LFU（最不经常使用）等。通过选择适当的淘汰策略，可以在内存不足时主动删除一些键，包括过期键。
定期扫描和清理： 可以定期执行自定义脚本或任务来扫描和清理过期键。这样可以确保即使 Redis 主线程繁忙，也有一个独立的任务负责清理过期键。
使用 Redis 的 Pub/Sub 功能： 可以使用 Redis 的发布/订阅功能来实现一个过期键的监控系统。当键过期时，Redis 可以发布一个消息，然后订阅者可以处理这些消息来执行清理操作。

综合使用这些方法，可以确保 Redis 中的过期键得到及时清理，从而维护内存的稳定和性能。