数据库学习教程

    数据结构与常用命令

    String：万能基础

    最常用的结构，可存文本、数字、二进制（序列化对象图片等）。

    SET user:1:name "Alice"
GET user:1:name

SET counter 0
INCR counter            # 原子自增，计数器
INCRBY counter 10
DECR counter

SETNX lock:order:1 "1"  # 不存在才设置（简易锁）
SET session:abc "data" EX 3600   # 带过期时间
SETNX session:abc "data"         # 配合 EXPIRE 的旧写法

MSET k1 v1 k2 v2        # 批量
MGET k1 k2

GETSET counter 0        # 返回旧值并设置新值
    Tip

    SET key value EX seconds NX 是原子的「设置并加过期」，等价于分布式锁的加锁原语；SETNX + EXPIRE 两步在崩溃时可能留下永不过期的锁。

    Hash：对象存储

    适合存储对象的多个字段，可单独读写字段，省内存。

    HSET user:1 name "Alice" age 30
HGET user:1 name
HMGET user:1 name age
HGETALL user:1
HINCRBY user:1 age 1     # 字段级原子自增
HDEL user:1 age
HLEN user:1

    List：列表 / 队列

    双向链表，适合消息队列、最新列表、栈。

    LPUSH queue job1 job2    # 左侧入队
RPUSH queue job3
LPOP queue               # 左侧出队
RPOPLPUSH src dst        # 原子移动（可靠队列）

LRANGE queue 0 -1        # 查看全部（大列表慎用）
LTRIM queue 0 99         # 只保留前 100 个
LLEN queue

    Set：无序集合

    去重与集合运算，适合标签、共同好友、抽奖。

    SADD tags go redis database
SMEMBERS tags
SISMEMBER tags go        # 是否存在

SADD user:1:follow 100 200
SADD user:2:follow 200 300
SINTER user:1:follow user:2:follow   # 交集（共同关注）
SUNION user:1:follow user:2:follow
SDIFF  user:1:follow user:2:follow

SRANDMEMBER tags 1       # 随机（抽奖，不删除）
SPOP tags 1              # 随机弹出（抽奖，删除）
SCARD tags               # 基数

    ZSet：有序集合

    带分数的集合，适合排行榜、延时队列、范围查询。

    ZADD rank 100 alice 90 bob 80 carol
ZINCRBY rank 5 bob

ZREVRANGE rank 0 9 WITHSCORES        # 排行榜前 10
ZRANGEBYSCORE rank 80 100            # 按分数范围
ZRANK rank bob                       # 升序排名
ZREVRANK rank bob                    # 降序排名
ZCARD rank
ZREM rank carol
    Tip

    排行榜用 ZINCRBY + ZREVRANGE，分页与实时排名都能优雅解决。延时队列可用 ZSet：score 存「执行时间戳」，消费者用 ZRANGEBYSCORE key 0 now LIMIT 0 10 拉取到期任务，配合 Lua 保证原子弹出。

    高级结构

    结构用途命令示例
    Bitmap位操作：签到、活跃统计SETBIT / BITCOUNT / BITOP
    HyperLogLog基数估计（UV），极小内存PFADD / PFCOUNT
    GEO地理位置距离/范围GEOADD / GEOSEARCH
    Stream消息流，支持消费组XADD / XREADGROUP
    # Bitmap：用户 1001 第 3 天签到
SETBIT sign:1001 3 1
BITCOUNT sign:1001                 # 统计签到天数

# HyperLogLog：统计 UV（误差约 0.81%）
PFADD uv:20260101 user1 user2 user3
PFCOUNT uv:20260101

# GEO
GEOADD shops 116.40 39.90 "shop1"
GEOSEARCH shops FROMMEMBER shop1 BYRADIUS 5 km ASC

# Stream：生产者/消费者组
XADD stream:* field value
XGROUP CREATE stream group1 0
XREADGROUP GROUP group1 consumer1 COUNT 10 STREAMS stream >
XACK stream group1 <id>
    Warning

    HyperLogLog 不精确（标准误差 0.81%）且无法枚举元素，只适合基数估算（如 UV）。需要精确去重时必须用 Set。Bitmap 只适合「离散 ID 不大、可映射为位偏移」的场景。

    键管理与过期

    EXPIRE user:1:name 60     # 设置过期（秒）
TTL  user:1:name          # 剩余时间；-1 永久，-2 不存在
PERSIST user:1:name       # 移除过期
TYPE user:1:name
EXISTS user:1:name

# 用 SCAN 代替 KEYS（渐进式、不阻塞）
SCAN 0 MATCH user:* COUNT 100

    小结

    • String 万能、Hash 存对象、List 做队列、Set 去重集合运算、ZSet 做排行榜。
    • Bitmap、HyperLogLog、GEO、Stream 覆盖位统计、基数估算、地理位置与消息流。
    • 加锁用 SET NX EX 保证原子；遍历用 SCAN 而非 KEYS。
    • 一切键都应设置合理过期，避免内存无限增长。