Redis 相關入門

1.Redis 特性

性能高：基於內存讀寫，讀的速度是11萬次/秒，寫的速度是8.1萬次/秒；
多種數據類型：String（字符串）、list（列表）、hash（哈希）、set（集合）、zset（有序集合）等；
原子性：所有單個命令都是原子操作，同時還支持對幾個操作合併後的原子性執行（通過 MULTI和 EXEC 指令包起來使用）；
支持持久化：支持 RDB（快照備份全量數據）和 AOF（只追加文件命令）兩種持久化操作；
主從備份：支持 master-slaves 模式的數據備份；
分佈式高可用集羣：不僅支持 master-slaves 模式，還支持 Sentinel 模式 + cluster 集羣模式；
獨立功能：發佈與訂閱、事務、Lua腳本、排序、二進制位數組；

2.Redis 使用場景

緩存
緩存機制幾乎在所有的大型網站都有使用，合理地使用緩存不僅可以加快數據的訪問速度，而且能夠有效地降低後端數據源的壓力。
Redis提供了鍵值過期時間設置，並且也提供了靈活控制最大內存和內存溢出後的淘汰策略。
排行榜系統
排行榜系統幾乎存在於所有的網站，例如按照熱度排名的排行榜，按照發布時間的排行榜，按照各種複雜維度計算出的排行榜，Redis提供了列表和有序集合數據結構，
合理地使用這些數據結構可以很方便地構建各種排行榜系統。
計數器應用
計數器在網站中的作用至關重要，例如視頻網站有播放數、電商網站有瀏覽數，爲了保證數據的實時性，每一次播放和瀏覽都要做加1的操作，
如果併發量很大對於傳統關係型數據的性能是一種挑戰。Redis天然支持計數功能而且計數的性能也非常好，可以說是計數器系統的重要選擇。
社交網絡
贊/踩、粉絲、共同好友/喜好、推送、下拉刷新等是社交網站的必備功能，由於社交網站訪問量通常比較大，而且傳統的關係型數據不太適合保存這種類型的數據，
Redis提供的數據結構可以相對比較容易地實現這些功能。
消息隊列系統
消息隊列系統可以說是一個大型網站的必備基礎組件，因爲其具有業務解耦、非實時業務削峯等特性。Redis提供了發佈訂閱功能和阻塞隊列的功能，
雖然和專業的消息隊列比還不夠足夠強大，但是對於一般的消息隊列功能基本可以滿足。
分佈式集羣架構中的session分離
布隆過濾器

3.Redis 單機安裝

下載

官網地址：http://redis.io/

下載地址：http://download.redis.io/releases/redis-3.0.0.tar.gz

安裝

#sftp 上傳安裝包到linux
#解壓
tar -zxvf redis.3.0.0.tar.gz
#安裝c語言環境
sudo apt-get install gcc-c++
#編譯
cd redis-3.0.0
make
#安裝
make install PREFIX = /usr/local/redis
# 查看
cd /usr/local/redis
ls

啓動

前端啓動

#前端啓動命令
./redis-server

#前端啓動的關閉 強制關閉 ctrl+c 正常關閉 
./redis-cli shutdown

#tips:一旦客戶端關閉，則redis服務也會停掉

後端啓動

 # 將 redis 源碼包中的 redis.conf 文件拷貝至 bin 目錄下 cp /root/redis-3.0.0/redis.conf
 
 # 修改 redis.conf 文件，將 daemonize 改爲 yes vim redis.conf
 
 # 使用後端命令啓動 redis 
 ./redis-server redis.conf
 
 #查看是否啓動成功 
 ps -aux | grep redis
 
 #關閉後端啓動的方式 
 ##強制關閉：
 kill -9 進程號 
 ##正常關閉：
./redis-cli shutdown

4.Redis 的對象

redisObject對象

                type // 記錄對象類型
				encoding // 記錄對象編碼
				ptr  // 指向底層實現數據結構的指針
				refcount // 引用計數
				lru //記錄最後一次被訪問時間

Redis數據庫中每個鍵值對的鍵和值都是一個對象
Redis共有字符串、列表、哈希、集合、有序集合五種類型對象，每種類型對象至少都有兩種或以上的編碼方式，不同的編碼可以再不同的使用場景上優化對象的使用效率
服務器在執行某些命令之前，會先檢查給定鍵的類型能否執行指定的命令，而檢查一個鍵的類型就是檢查鍵的值對象的類型
Redis的對象系統帶有引用計數實現的內存回收機制，當一個對象不再被使用時，該對象所佔用的內存就會被自動釋放
Redis會共享值爲0~9999的字符串對象
對象會記錄自己的最後一次被訪問的時間，這個時間可以用於記錄對象的空轉時間

String 字符串對象

類型	編碼	對象	使用場景
REDIS_STRING	REDIS_ENCODING_INT	使用整數值實現的字符串對象	保存的是一個整數值，並且可以用long類型來表示
REDIS_STRING	REDIS_ENCODING_EMBSTR	使用embstr編碼的簡單動態字符串實現的字符串對象	保存的是一個字符串且<=39字節
REDIS_STRING	REDIS_ENCODING_RAW	使用簡單動態字符串實現的字符串對象	保存的是一個字符串且>39字節

List 列表對象

類型	編碼	對象	使用場景
REDIS_LIST	REDIS_ENCODING_ZIPLIST	使用壓縮列表實現的列表對象	同時滿足條件：1.列表對象保存的所有字符串元素的長度都小於64字節；2.列表對象保存的元素個數小於512個。
REDIS_LIST	REDIS_ENCODING_LINKEDLIST	使用雙端列表實現的列表對象	不滿足上述條件時，可在配置中修改

Hash 哈希對象

類型	編碼	對象	使用場景
REDIS_HASH	REDIS_ENCODING_ZIPLIST	使用壓縮列表實現的哈希對象	同時滿足條件：1.哈希對象保存的所有鍵值對的鍵和值都小於64字節；2.哈希對象保存的鍵值對個數小於512個。
REDIS_HASH	REDIS_ENCODING_HT	使用字典實現的哈希對象	不滿足上述條件，可在配置中修改

Set 集合對象

類型	編碼	對象	使用場景
REDIS_SET	REDIS_ENCODING_INTSET	使用整數集合實現的集合對象	同時滿足條件：1.集合對象保存的所有元素都爲整數；2.集合對象保存的元素個數小於512個。
REDIS_SET	REDIS_ENCODING_HT	使用字典實現的集合對象	不滿足上述條件，可在配置中修改

ZSet 有序集合對象

類型	編碼	對象	使用場景
REDIS_ZSET	REDIS_ENCODING_ZIPLIST	使用壓縮列表實現的有序集合對象	同時滿足條件：1.有序集合保存元素個數小於128個；2.有序集合保存的所有元素成員的長度小於64字節。
REDIS_ZSET	REDIS_ENCODING_SKIPLIST	使用跳躍表實現的有序集合對象	不滿足上述條件，可在配置中修改

5.Redis 常用命令

5.1 String 對象類型常用操作

// set get 
127.0.0.1:6379> set test 123
OK
127.0.0.1:6379> get test
"123"

// 取值並賦值  getset key value
127.0.0.1:6379> getset test 321
"123"
127.0.0.1:6379> get test
"321"

// 設置獲取多個鍵值 mset key value [key value...] mget key [key...]
127.0.0.1:6379> mset k1 v1 k2 v2 k3 v3
OK
127.0.0.1:6379> mget k1 k2
1) "v1"
2) "v2"

// 刪除 del key
127.0.0.1:6379> del test
(integer) 1


// 數值遞增 incr key
127.0.0.1:6379> set num 1
OK
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 2
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 3
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 4

// 增加指定的整數 incrby key increment
127.0.0.1:6379> incrby num 2
(integer) 8
127.0.0.1:6379> incrby num 2
(integer) 10

// 遞減數值 decr key
127.0.0.1:6379> decr num
(integer) 9
127.0.0.1:6379> decr num
(integer) 8

// 減少指定的數值 decryby key decrement
127.0.0.1:6379> decrby num 2
(integer) 6
127.0.0.1:6379> decrby num 2
(integer) 4

// 向尾部追加值 APPEND的作用是向鍵值的末尾追加value。如果鍵不存在則將該鍵的值設置爲value，即相當於 SET key value。返回值是追加後字符串的總長度。 語法：append key value
127.0.0.1:6379> set str hello
OK
127.0.0.1:6379> append str "world"
(integer) 10
127.0.0.1:6379> get str
"helloworld"

// 獲取字符串長度 STRLEN命令返回鍵值的長度，如果鍵不存在則返回0。 語法：strlen key
127.0.0.1:6379> strlen str
(integer) 10

5.2 List 對象類型常用操作

Arraylist是使用數組來存儲數據，特點：查詢快、增刪慢
Linkedlist是使用雙向鏈表存儲數據，特點：增刪快、查詢慢，但是查詢鏈表兩端的數據也很快。
Redis的list是採用來鏈表來存儲的，所以對於redis的list數據類型的操作，是操作list的兩端數據來操作的。

添加元素

// 向列表左邊增加元素 語法：lpush key value [value...]
127.0.0.1:6379> lpush list:1 1 2 3
(integer) 3
// 按照順序 左側增加 結果爲 3 2 1

// 向列表右邊增加元素 語法：rpush key value [value...]
127.0.0.1:6379> rpush list:1 4 5 6
(integer) 6
// 按照順序 右側增加 結果爲 3 2 1 4 5 6

查看列表

# 查看列表 LRANGE命令是列表類型最常用的命令之一，獲取列表中的某一片段，將返回start、stop之間的所有元素（包含兩端的元素），索引從0開始。
# 索引可以是負數，如：“-1”代表最後邊的一個元素。 語法：lrange key start stop
127.0.0.1:6379> lrange list:1 0 2
1) "3"
2) "2"
3) "1"
127.0.0.1:6379> lrange list:1 0 -1
1) "3"
2) "2"
3) "1"
4) "4"
5) "5"
6) "6"

彈出&移除元素

// 從列表兩端彈出元素 LPOP命令從列表左邊彈出一個元素，會分兩步完成：
// 第一步是將列表左邊的元素從列表中移除
// 第二步是返回被移除的元素值。 
// 語法： lpop key
127.0.0.1:6379> lpop list:1
"3"
// 語法：rpop key
127.0.0.1:6379> rpop list:1
"6"

// 獲取列表中元素的個數 語法：llen key
127.0.0.1:6379> llen list:1
(integer) 4

// 刪除列表中指定的值 LREM命令會刪除列表中前count個值爲value的元素，返回實際刪除的元素個數。根據count值的不同，該命令的執行方式會有所不同：
// 當count>0時， LREM會從列表左邊開始刪除。
// 當count<0時， LREM會從列表後邊開始刪除。
// 當count=0時， LREM刪除所有值爲value的元素。
// 語法：lrem key count value
127.0.0.1:6379> lrem list:1 1 1
(integer) 1

// 獲得指定索引的元素值 語法：lindex key index
127.0.0.1:6379> lindex list:1 2
"4"
// 設置指定索引的元素值 語法：lset key index value
127.0.0.1:6379> lset list:1 2 2
OK

其他場景

#  只保留列表指定片段 指定範圍和 lrange 一致 語法：ltrim key start stop
127.0.0.1:6379> lrange list:1 0 -1
1) "2"
2) "1"
3) "2"
4) "5"
127.0.0.1:6379> ltrim list:1 0 2
OK
127.0.0.1:6379> lrange list:1 0 -1
1) "2"
2) "1"
3) "2"

# 向列表中插入元素 該命令首先會在列表中從左到右查找值爲pivot的元素，
# 然後根據第二個參數是BEFORE還是AFTER來決定將value插入到該元素的前面還是後面。 
# 語法：linsert key before | after pivot value
127.0.0.1:6379> lrange list:1 0 -1
1) "2"
2) "1"
3) "2"
127.0.0.1:6379> linsert list:1 after 1 9
(integer) 4
127.0.0.1:6379> lrange list:1 0 -1
1) "2"
2) "1"
3) "9"
4) "2"

# 將元素從一個列表轉移到另一個列表 語法：rpoplpush source destination
127.0.0.1:6379> lrange list:1 0 -1
1) "2"
2) "1"
3) "9"
4) "2"
127.0.0.1:6379> rpoplpush list:1 newlist
"2"
127.0.0.1:6379> lrange newlist 0 -1
1) "2"
127.0.0.1:6379> lrange list:1 0 -1
1) "2"
2) "1"
3) "9"

5.3 Hash 對象類型常用操作

hash叫散列類型，它提供了字段和字段值的映射。字段值只能是字符串類型，不支持散列類型、集合類型等其它類型。如下：

賦值 HSET命令不區分插入和更新操作，當執行插入操作時HSET命令返回1，當執行更新操作時返回0。

// 一次只設置一個字段值 語法：hset key field value
127.0.0.1:6379> hset user username zhangsan
(integer) 1

// 一次設置多個字段值 語法：hmset key field value [field value...]
127.0.0.1:6379> hmset user age 20 username lisi
OK

// 當字段不存在時賦值，類似hset,區別在於如果字段存在，該命令不執行任何操作。 語法：hsetnx key field value
127.0.0.1:6379> hsetnx user age 30
(integer) 0

取值

// 一次獲取一個字段值 語法：hget key field
127.0.0.1:6379> hget user username
"lisi"

// 一次可以獲取多個字段值 語法：hmget key field [field...]
127.0.0.1:6379> hmget user age username
1) "20"
2) "lisi"

// 獲取所有字段值 語法：hgetall key
127.0.0.1:6379> hgetall user
1) "username"
2) "lisi"
3) "age"
4) "20"

刪除

# 刪除一個或多個字段，返回值是被刪除的字段的個數。 語法：hdel key field [field...]
127.0.0.1:6379> hdel user age
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hdel user age username
(integer) 1

其他場景

// 增加數字 語法：hincrby key field increment
127.0.0.1:6379> hincrby user age 2
(integer) 2

// 判斷字段是否存在 語法：hexists key field
127.0.0.1:6379> hexists user age
(integer) 1

// 只獲取字段名或字段值 語法： hkeys key 
127.0.0.1:6379> hkeys user
1) "age"
// hvals key
127.0.0.1:6379> hvals user
1) "2"

// 獲取字段數量 語法：hlen key
127.0.0.1:6379> hlen user
(integer) 1

// 獲取當前 key 所有信息 語法： hgetall key
127.0.0.1:6379> hgetall items:1001
1) "id"
2) "3"
3) "name"
4) "apple"
5) "price"
6) "5.00"

5.4 Set 對象類型常用操作

集合類型：無序、不可重複列表類型：有序、可重複

// 增加元素 語法：sadd key member [member...]
127.0.0.1:6379> sadd set a b c
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sadd set a
(integer) 0

// 刪除元素
127.0.0.1:6379> srem set c
(integer) 1

// 獲得集合中的所有元素 語法：smembers key
127.0.0.1:6379> smembers set
1) "b"
2) "a"

// 判斷元素是否在集合中 語法：sismember key member
127.0.0.1:6379> sismember set a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sismember set h
(integer) 0

集合運算

集合的差集運算 A-B 屬於 A 並且不屬於 B 的元素構成的集合

// 語法：sdiff key [key...]
127.0.0.1:6379> sadd setA 1 2 3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sadd setB 2 3 4
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sdiff setA setB
1) "1"
127.0.0.1:6379> sdiff setB setA
1) "4"

集合的交集運算屬於A且屬於B的元素構成的集合

// 語法：sinter key [key...]
127.0.0.1:6379> sinter setA setB
1) "2"
2) "3"

集合的並集運算屬於 A 或者屬於 B 的元素構成的集合

// 語法：sunion key [key...]
127.0.0.1:6379> sunion setA setB
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "4"

獲得集合中元素的個數語法：scard key

127.0.0.1:6379> smembers setA
1) "1"
2) "2"
3) "3"
127.0.0.1:6379> scard setA
(integer) 3

從集合中彈出一個元素注意:由於集合是無序的，所有spop命令會從集合中隨機選擇一個元素彈出。語法：spop key

127.0.0.1:6379> spop setA
"2"

5.5 ZSet 對象類型常用操作

Sortedset 又叫 zset Sortedset 是有序集合，可排序的，但是唯一。 Sortedset 和 set 的不同之處，會給 set 中元素添加一個分數，然後通過這個分數進行排序。

//  增加元素
// 向有序集合中加入一個元素和該元素的分數，如果該元素已經存在則會用新的分數替換原有的分數。返回值是新加入到集合中的元素個數，不包含之前已經存在的元素。 語法：zadd key score member [score member...]
127.0.0.1:6379> zadd scoreboard 80 zhangsan 89 lisi 94 wangwu
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zadd scoreboard 97 lisi
(integer) 0

// 獲取元素分數 語法：zscore key member
127.0.0.1:6379> zscore scoreboard lisi
"97"

// 刪除元素
// 移除有序集key中的一個或多個成員，不存在的成員將被忽略。 當key存在但不是有序集類型時，返回一個錯誤。
// 語法：zrem key member [member...]
127.0.0.1:6379> zrem scoreboard lisi
(integer) 1

獲得排名在某個範圍的元素列表

// 按照元素分數從小到大的順序返回索引從start到stop之間的所有元素（包含兩端的元素） 語法：zrange key start stop [withscores]
127.0.0.1:6379> zrange scoreboard 0 2
1) "zhangsan"
2) "wangwu"

// 按照元素分數從大到小的順序返回索引從start到stop之間的所有元素（包含兩端的元素） 語法：zrevrange key start stop [withscores]
127.0.0.1:6379> zrevrange scoreboard 0 2
1) "wangwu"
2) "zhangsan"

// 如果需要獲得元素的分數可以在命令末尾加上 withscores 參數
27.0.0.1:6379> zrevrange scoreboard 0 2 withscores
"wangwu"
"94"
"zhangsan"
"80"

獲取元素的排名

// 從小到大 語法：zrank key member
127.0.0.1:6379> zrank scoreboard zhangsan
(integer) 0

// 從大到小 語法：zrevrank key member
127.0.0.1:6379> zrevrank scoreboard zhangsan
(integer) 1

獲得指定分數範圍的元素

// 語法：zrangebyscore key min max [withscores][limit offset count]
127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE scoreboard 90 97 WITHSCORES
1) "wangwu"
2) "94"
3) "lisi"
4) "97"
127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE scoreboard 70 100 limit 1 2
1) "wangwu"
2) "lisi"

增加某個元素的分數

// 返回值是更改後的分數 語法：zincrby key increment member
127.0.0.1:6379> ZINCRBY scoreboard 4 lisi
"101“

獲得集合中元素的數量

// 語法：zcard key
127.0.0.1:6379> zcard scoreboard
(integer) 3

// 獲得指定分數範圍內的元素個數 語法：zcount key min max
127.0.0.1:6379> zcount scoreboard 80 90
(integer) 1

刪除元素

// 按照排名範圍刪除元素 語法：zremrangebyrank key start stop
127.0.0.1:6379> zremrangebyrank scoreboard 0 1
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange scoreboard 0 -1
1) "wangwu"

// 按照分數範圍刪除元素 語法：zremrangebyscore key min max
127.0.0.1:6379> zadd scoreboard 84 zhangsan
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZREMRANGEBYSCORE scoreboard 80 100
(integer) 1

應用：商品銷售排行榜

需求：根據商品銷售量對商品進行排行顯示思路：定義商品銷售排行榜（sorted set集合），Key爲items:sellsort，分數爲商品銷售量。

// 寫入商品銷售量：
// 商品編號1001的銷量是9，商品編號1002的銷量是10 
192.168.101.3:7007> ZADD items:sellsort 9 1001 10 1002
// 商品編號1001的銷量加1
192.168.101.3:7001> ZINCRBY items:sellsort 1 1001
// 商品銷量前10名：
192.168.101.3:7001> ZRANGE items:sellsort 0 9 withscores

5.6 其他常用命令

// keys 返回滿足給定pattern 的所有key 
127.0.0.1:6379> keys mylist*
1)"mylist"
2)"mylist5"
3)"mylist6"
4)"mylist7"
5)"mylist8"

// exists 確認一個key 是否存在
// 示例：從結果來看，數據庫中不存在HongWan 這個key，但是age 這個key 是存在的 redis
127.0.0.1:6379> exists HongWan 
1)(integer) 0 
redis 127.0.0.1:6379> exists age 
1)(integer) 1 

//del 刪除一個key 
127.0.0.1:6379> set hello world
OK
127.0.0.1:6379> del hello
(integer) 1
127.0.0.1:6379> del hello
(integer) 0
127.0.0.1:6379>

// rename 重命名key
127.0.0.1:6379> set age 18
OK
127.0.0.1:6379> get age
"18"
127.0.0.1:6379> rename age age_new
OK
127.0.0.1:6379> get age_new
"18"
127.0.0.1:6379> get age
(nil)
127.0.0.1:6379>

// type 返回值的類型
127.0.0.1:6379> type age_new
string
127.0.0.1:6379> sadd set11 1 2 3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> type set11
set

設置 key 的生存時間

Redis在實際使用過程中更多的用作緩存，然而緩存的數據一般都是需要設置生存時間的，即：到期後數據銷燬。

命令	作用
EXPIRE key seconds	設置key的生存時間（單位：秒）key在多少秒後會自動刪除
TTL key	查看key剩餘的生存時間
PERSIST key	清除生存時間
PEXPIRE key milliseconds	生存時間設置單位爲：毫秒

// 設置test的值爲1
192.168.101.3:7002> set test 1        
OK
// 獲取test的值
192.168.101.3:7002> get test            
"1"
// 設置test的生存時間爲5秒
192.168.101.3:7002> EXPIRE test 5    
(integer) 1
// 查看test的生於生成時間還有1秒刪除
192.168.101.3:7002> TTL test            
(integer) 1
192.168.101.3:7002> TTL test
(integer) -2
// 獲取test的值，已經刪除
192.168.101.3:7002> get test            
(nil)

Redis -1 ---- 特性、業務場景及常用命令

1.Redis 特性

2.Redis 使用場景

3.Redis 單機安裝

4.Redis 的對象

String 字符串對象

List 列表對象

Hash 哈希對象

Set 集合對象

ZSet 有序集合對象

5.Redis 常用命令

5.1 String 對象類型常用操作

5.2 List 對象類型常用操作

5.3 Hash 對象類型常用操作

5.4 Set 對象類型常用操作

5.5 ZSet 對象類型常用操作

5.6 其他常用命令

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