《玩转Redis》系列文章主要讲述Redis的基础及中高级应用，文章基于Redis5.0.4+。本文主要讲述Redis的Key相关命令，主要包含以下内容：

• 【Key过期命令】：EXPIRE、PEXPIRE、EXPIREAT、PEXPIREAT、TTL、PTTL；
• 【其他Key命令】：DEL、EXISTS、KEYS、DUMP、MIGRATE、MOVE、PERSIST、RANDOMKEY、RENAME、RENAMENX、RESTORE、TOUCH、TYPE、UNLINK、WAIT、OBJECT、SORT；

最新思维导图原图可于公众号【zxiaofan】留言获取。

1、Key过期命令

1.1、Key过期命令简述

• 设置过期时间为一段时间后（EXPIRE、PEXPIRE）；
• 设置过期时间为指定时间点（EXPIREAT、PEXPIREAT）；
• 查询过期时间（TTL、PTTL）；

1.2、Key过期命令注意

• Redis Version >= 2.6.0后，过期时间支持毫秒；
• 过期时间支持设置一段时间后过期，也支持设置指定时间点过期；
• 过期时间和电脑时钟相关，如果修改时钟为未来的时间，则key会立即过期；
• key被rename后，新key过期时间沿用旧key的过期时间；
• version<=2.4时，过期精度有0-1S误差，Redis2.6起（支持PSETEX），误差缩小到0-1MS；
• 以上6个命令时间复杂度都是O(1)；
• 【TTL、PTTL】
  • Redis version <= 2.6：key不存在或存在且未设置过期时间返回-1；
  • Redis version >=Redis 2.8：key不存在返回-2；存在且未设置过期时间返回-1；

1.3、Key过期命令详细对比分析

1.4、Key过期命令示例

127.0.0.1:6378> set dyh @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> expire dyh 5
(integer) 1
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) 0
127.0.0.1:6378> expire dyh 5
(integer) 0
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) -2
127.0.0.1:6378> set dyh @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> expire dyh 50
(integer) 1
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) 47
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) 44
127.0.0.1:6378> pexpire dyh 3000
(integer) 1
127.0.0.1:6378> pttl dyh
(integer) -2
127.0.0.1:6378> set dyh @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> pexpire dyh 30000
(integer) 1
127.0.0.1:6378> pttl dyh
(integer) 26575
127.0.0.1:6378> pttl dyh
(integer) 25039
127.0.0.1:6378> pexpireat dyh 1572536378000
(integer) 0
127.0.0.1:6378> pttl dyh
(integer) -2
127.0.0.1:6378> set dyh @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> pexpireat dyh 1572536378000
(integer) 1
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) 86359
127.0.0.1:6378> ttl dyh
(integer) 86357

代码100分

2、Redis其他Key命令

2.1、Redis其他Key命令简述

Redis的Key命令众多，支持各式各样的功能：删除、查找、迭代、判断、排序、移动等。

2.2、Redis其他Key命令注意

• 【EXISTS】判断指定key是否存在

  • key存在返回1，不存在返回0；
  • 参数key有多个时，返回存在key的数量；
  • 3.0.3支持多参数；

• 【KEYS】查找指定Pattern的key

  • 命令功能强大，但性能低下，建议使用SCAN替代；
  • 扫描1百万key需要40ms，大数据库下性能非常低下；
  • 仅用于调试或特殊操作，如键空间keyspace改变；
  • pattern通配符：
    • ?：任一字符； *：任意多个字符
    • [ae]：匹配a或e； [^e]：匹配非e
    • [a-b]：匹配a-b之间（含）的字符
    • ： 字符转义

• 【DUMP】返回指定key序列化后的值

  • 序列化的值不包含过期时间；
  • 序列化结果包含64位校验和用于检查错误；
  • 编码格式和RDB使用的格式一致；
  • 序列化值包含RDB版本信息，RDB格式不兼容的Redis版本，将拒绝处理序列化的值（拒绝反序列化操作）；

• 【MIGRATE】原子迁移指定key到指定实例的指定DB

  • 原理：源DB执行DUMP+DEL；目标DB执行RESTORE。源DB DUMP》目标DB RESTORE》目标DB返回“OK”则源DB DEL；
  • 迁移时会阻塞2个实例，直到成功或者超时（毫秒）、异常；
  • 迁移多key：key参数为“”，keys指定多key；
  • 超时（毫秒）不是指完成时间，而是指数据传输时间；
  • IOERR：
    • MIGRATE需要在指定时间完成IO操作，如果IO异常或超时将返回IOERR；
    • 可能产生2种场景：1、key存在于2个实例；2、key仅存在于源实例；
    • key丢失不肯能发生；
    • 如果遇到超时，应检查key是否存在于目标实例；
  • 如果返回异常（ERR开头），MIGRATE保证key仅存在于源实例（除非目标实例有同名key）；
  • AUTH不能放在KEYS参数后；

• 【MOVE】移动key倒指定DB

  • 当前DB不存在该key ==》 不移动；
  • 目标DB已有该key ==》 不移动；

• 【RENAME】重命名key

  • key不存在：error(no such key)；
  • <Redis3.2.0，若新旧key名字相同，会返回异常”ERR source and destination objects are the same”；
  • 原理：先删除key再添加新key；
  • 如果原key是big key，会导致高延迟；
  • 注意和【RENAMENX】对比学习；

• 【RESTORE】反序列化数据并存储到指定key

  • 序列化值可通过DUMP获得；
  • ttl为0表示不设置超时时间，否则设置超时时间（单位毫秒）；
  • Redis》=5..0：支持ABSTTL修饰符，ttl表示Unix时间戳（毫秒）；
  • IDLETIME seconds：设置反序列化的值的idletime，idletime可通过Object idletime key 查询；
  • FREQ frequency：设置反序列化的值的FREQ，FREQ 可通过Object freq key 查询；
  • key已存在：返回(error) BUSYKEY Target key name already exists.【或者使用REPLACE修饰符】；
  • RESTORE将检查RDB版本信息以及数据校验和，不匹配将返回异常；
  • RESTORE时间复杂度：O(1)+O(N*M)
    • O(1)：创建新key；
    • N：组成value的数据结构的元素数量；
    • M：组成value的数据结构的元素的平均大小；
    • value是小字符串：O(1)+O(1*M)且M较小，故近似看成O(1)；
    • value是sorted set：复杂度是O(NMlog(N))，因为插入数据到sorted sets是O(log(N))；

• 【SORT】返回list、set、sorted list排序后的数据

  • 默认按照数值由小到大排序，按照双精度浮点数进行比较；
  • 逆序：DESC；
  • 字母顺序排序：ALPHA，不使用此修饰符会异常；
  • 正确设置!LC_COLLATE环境变量后，可使用lIMIT修饰符；
  • 外部key排序：SORT user_id BY user_level_* DESC GET user_name_*；
    • *实际是user_id（列表）中value的占位符；
    • by对应key不存在时，将不会排序；
    • GET返回排序结果对应的值；
      • #将返回列表元素本身；
  • STORE resultkey：保存排序结果到指定key；

• 【TYPE】查询key类型

  • 返回类型：string, list, set, zset, hash and stream；

• 【UNLINK】将keys从keyspace中删除，后续将异步删除value

  • 和DEL类似。删除key：DEL、UNLINK都是同步；删除value：DEL是同步，UNLINK是异步；
  • 常用于删除大key（4.0.0之前可使用Pipeline批量删除value）；

• 【WAIT】阻塞客户端直到超时或之前的写命令被同步到指定数量的副本

  • WAIT命令返回时，当前连接所有之前的写命令一定会被指定数量的副本接收；
  • 如果WAIT命令是多事物的一部分，WAIT将不会阻塞而是尽快返回参数指定的副本数量；
  • timeout为0意味着一直阻塞；
  • 不论成功失败，WAIT都将返回处理的副本数量，客户端应检查返回结果是否大于等于预期；
  • 【一致性】
    • WAIT不保证強一致性；
    • 在哨兵Sentinel或Redis Cluster的故障转移中，可以提高数据安全性；
  • 【实现细节】
    • 基于PSYNC（Redis主从同步）特性，副本会带上已处理过的偏移量，可应用于多种场景：
    • 1、检测副本超时情况；2、连接断开后再同步；3、实现WAIT；
    • WAIT场景中：当客户端执行写命令后，Redis会记录副本的偏移量。执行WAIT时，Redis会检测副本是否已经完成该操作或者已经执行更新的操作；

• 【OBJECT】调试key对应的value，常用于优化

  • refcount或idletime子命令：返回数字；
    • 返回指定key对应value被引用的次数；
    • 场景：整数共享对象池节省内存；
  • encoding子命令：返回value的底层结构；
    • 返回key对应的value的底层结构；
  • IDLETIME <key>
    • 返回key被闲置（未写未读）的时间（秒）；
    • 当Redis内存策略是LRU或noeviction时可用；
  • FREQ <key>
    • 返回key的对数访问频率计数器；
    • 结合SCAN获取热key；
  • key不存在：返回nil；
  • OBJECT可以了解value的类型；
  • 根据调试信息设置key的回收策略；

2.3、Redis其他Key命令详细对比分析

• DEL、UNLINK、EXISTS、KEYS、DUMP详细对比分析：

• MIGRATE、MOVE、PERSIST、RENAME、RENAMENX详细对比分析：

• RESTORE、RANDOMKEY、TOUCH、TYPE、WAIT详细对比分析：

• OBJECT、SORT详细对比分析：

2.4、Redis其他Key命令示例

2.4.1、unlink、del、exists、keys示例

代码100分127.0.0.1:6378> set key1 dyh
OK
127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> unlink key1
(integer) 1
127.0.0.1:6378> del key2
(integer) 1
127.0.0.1:6378> exists key1 key2
(integer) 0
127.0.0.1:6378> keys key*
1) "key3"
2) "keylist"
3) "key4"
4) "key"
127.0.0.1:6378> keys key?
1) "key3"
2) "key4"
127.0.0.1:6378> keys key[35]
1) "key3"
127.0.0.1:6378> keys key[^3]
1) "key4"

2.4.2、dump示例

127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> get key2
"@zxiaofan"
127.0.0.1:6378> dump key2
"x00	@zxiaofan	x00xe8xd2c%x02xc7]="

2.4.3、move示例

代码100分127.0.0.1:6378> set key1 hi
OK
127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> select 1
OK
127.0.0.1:6378[1]> del key1
(integer) 0
127.0.0.1:6378[1]> set key2 @zxiaofan-db1
OK
127.0.0.1:6378[1]> select 0
OK
127.0.0.1:6378> move key1 1
(integer) 1
127.0.0.1:6378> move key2 1
(integer) 0
127.0.0.1:6378> get key1
(nil)
127.0.0.1:6378> get key2
"@zxiaofan"
127.0.0.1:6378> select 1
OK
127.0.0.1:6378[1]> get key2
"@zxiaofan-db1"

2.4.4、rename、renamenx示例

127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> rename key2 key2019
OK
127.0.0.1:6378> rename key2 key2019
(error) ERR no such key
127.0.0.1:6378> set key1 hi
OK
127.0.0.1:6378> rename key2019 key1
OK
127.0.0.1:6378> get key1
"@zxiaofan"
127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> renamenx key2019 key1
(error) ERR no such key
127.0.0.1:6378> renamenx key2 key1
(integer) 0
127.0.0.1:6378> rename key2 key1
OK

2.4.5、type示例

127.0.0.1:6378> set key2 @zxiaofan
OK
127.0.0.1:6378> type key2
string
127.0.0.1:6378> set key1 1
OK
127.0.0.1:6378> type key1
string
127.0.0.1:6378> lpush listkey csdn github zxiaofan.com
(integer) 6
127.0.0.1:6378> type listkey
list
127.0.0.1:6378> hmset hashkey name zxiaofan blog csdn
OK
127.0.0.1:6378> type hashkey
hash

2.4.5、RANDOMKEY示例

127.0.0.1:6378> RANDOMKEY
"list3"
127.0.0.1:6378> RANDOMKEY
"num4"
127.0.0.1:6378> RANDOMKEY
"dyh"
127.0.0.1:6378> mget list3 num4 dyh
1) (nil)
2) "200"
3) "@zxiaofan"
127.0.0.1:6378> 

3、总结

关于Redis的Key命令，你掌握了多少了呢？不清楚的赶紧往上翻翻。

• 过期时间支持哪几种；
• 如何查询指定key的过期时间；
• 如何移除指定key的过期时间；
• 如何判断Redis中是否存在某些key，若存在返回值是什么；
• 功能强大的KEYS命令通配符支持哪些；
• key可以重命名吗，重命名需要注意什么；
• SORT排序支持哪几种数据类型，各数据类型默认排序规则是怎样的；
• UNLINK和DEL的区别是什么；
• OBJECT命令都有哪些子命令，如何应用于调试分析；

Redis的Key相关命令到此结束了吗？路漫漫其修远兮…

• SCAN系列命令（SCAN / SSCAN / HSCAN /ZSCAN），如何高性能处理海量Redis数据；
• SORT实战中如何排序；
• Object实战中如何用于性能分析。

敬请关注后续《玩转Redis》系列文章。

>祝君好运！
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