Redis 第1章 Redis入门 第2章 Redis基本操作
第1章 Redis入门
1. 互联网项目架构演变
随着访问量上升，大部分使用MySQL架构的网站在数据库上都开始出现性能问题，Web程序不能再仅仅专注在功能上，同时也在追求性能。开始使用缓存技术缓解数据库压力，优化数据库的结构和索引。刚开始时比较流行的是通过文件缓存来缓解数据库压力，但是当访问量继续增大，文件缓存中的数据不能在多台Web服务器之间共享，大量的小文件IO也带来了比较高的IO压力。在这种情况下，Memcache就成了一款非常有效的解决方案。
Memcache作为一个独立的分布式缓存服务器，为多个Web服务器提供了一个共享的高性能缓存服务，在Memcache服务器上，又发展了根据hash算法来进行多台Memcache缓存服务的扩展，然后又出现了一致性hash来解决增加或减少缓存服务器导致重新hash带来的大量缓存失效问题。
由于数据库的写入压力增加，Memcached只能缓解数据库的读取压力。读写集中在一个数据库上让数据库不堪重负，大部分网站开始使用主从复制技术来达到读写分离，以提高读写性能和读库的可扩展性。Mysql的master-slave模式成为这个时候的网站标配了
在Memcached的高速缓存，MySQL的主从复制，读写分离的基础之上，这时MySQL主库的写压力开始出现瓶颈，而数据量的持续猛增，由于MyISAM使用表锁，在高并发下会出现严重的锁问题，大量的高并发MySQL应用开始使用InnoDB引擎代替MyISAM。
同时，开始流行使用分表分库来缓解写压力和数据增长的扩展问题。这个时候，分表分库成了一个热门技术，是业界讨论的热门技术问题。也就在这个时候，MySQL推出了还不太稳定的表分区，这也给技术实力一般的公司带来了希望。虽然MySQL推出了MySQL Cluster集群，但性能也不能很好满足互联网的要求，只是在高可靠性上提供了非常大的保证。
MySQL数据库也经常存储一些大文本字段，导致数据库表非常的大，在做数据库恢复的时候就导致非常的慢，不容易快速恢复数据库。比如1000万4KB大小的文本就接近40GB的大小，如果能把这些数据从MySQL省去，MySQL将变得非常的小。关系数据库很强大，但是它并不能很好的应付所有的应用场景。MySQL的扩展性差（需要复杂的技术来实现），大数据下IO压力大，表结构更改困难，正是当前使用MySQL的开发人员面临的问题。
现在的互联网架构：
目前互联网的新要求：3V和3高
大数据时代的3V
Volume：海量，数据量极大
Variety：多样
数据类型：文本、图片、音频、视频……
终端设备：PC、移动端、嵌入式设备……
Velocity：实时
直播，金融证券……
互联网时代的3高
高可扩
不断优化现有的功能，不断开发新的功能；
高性能
不能让用户感觉到等待的时间；
高并发
同时处理并发请求的能力，如双十一的秒杀、抢购火车票；
提升硬件，优化系统，优化项目，将费时的操作进入异步处理；
2. NoSQL
不仅仅是SQL—关系型数据库的强大助力
NoSQL数据库的优势
- 易扩展
- NoSQL数据库种类繁多，但它们都有一个共通的特点：就是去除关系型数据库的“关系型”特点。数据之间无关系，这样就变得非常容易扩展，而相对应的来看：关系型数据库修改表结构非常困难。这就为项目架构设计提供了更大的扩展空间。
- 大数据量高性能
- NoSQL数据库都具有非常高的读写性能，尤其在大数据量的情况下，表现同样优秀。这得益于NoSQL数据库中数据之间没有“关系”，数据库结构简单。
- 从缓存角度来看，MySQL的Query Cache是表级别的粗粒度缓存，假设存储了100条数据，其中有一条数据修改了，整个缓存失效，效率很低。而NoSQL数据库的缓存是记录级的细粒度缓存，任何一条记录的修改都不影响其他记录，效率很高。
- 多样灵活的数据模型
- NoSQL数据库无需事先为要存储的数据建立字段，随时可以存储自定义的数据格式。而在关系数据库里，增删字段是一件非常麻烦的事情。如果是非常大数据量的表，增减修改字段简直就是一个噩梦。
3. Redis
3.1 简介
Redis:Remote Dictionary Server(远程字典服务器)
官网：
3.2 安装
①将Redis的tar包上传到opt目录
②解压缩
③安装gcc环境
我们需要将源码编译后再安装，因此需要安装c语言的编译环境！不能直接make！
两种方式：
第一种：可以上网，yum install –y gcc-c++
第二种：不能上网，确保插入了安装光盘！（CentOS6）
挂载安装光盘，然后进入Packages中，依次执行以下命令：
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rpm -ivh mpfr-2.4.1-6.el6.x86_64.rpm |
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rpm -ivh cpp-4.4.7-17.el6.x86_64.rpm |
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rpm -ivh ppl-0.10.2-11.el6.x86_64.rpm |
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rpm -ivh cloog-ppl-0.15.7-1.2.el6.x86_64.rpm |
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rpm -ivh gcc-4.4.7-17.el6.x86_64.rpm |
不能上网，确保插入了安装光盘！（CentOS7）
挂载安装光盘，然后进入/run/media/root/CentOS 7 x86_64/Packages中
把如下安装包找出，复制到独立目录rpmgcc
进入rpmgcc该目录运行如下命令，按照依赖关系安装
rpm -Uvh *.rpm --nodeps --force
之后查看安装是否成功：rpm –qa|grep gcc
常见错误：在没有安装gcc环境下，如果执行了make，不会成功！安装环境后，第二次make有可能报错：
Jemalloc/jemalloc.h:没有那个文件
解决： 运行 make distclean之后再make
④编译，执行make命令！
⑤编译完成后，安装，执行make install命令！
⑥文件会被安装到 /usr/local/bin目录
⑦可以将redis的bin目录，加入到环境变量中
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bin目录常用命令 |
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Redis-benchmark |
压力测试。标准是每秒80000次写操作，110000次读操作 (服务启动起来后执行,类似安兔兔跑分) |
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Redis-check-aof |
修复有问题的AOF文件 |
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Redis-check-dump |
修复有问题的dump.rdb文件 |
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Redis-sentinel |
启动哨兵，集群使用 |
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redis-server |
启动服务器 |
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redis-cli |
启动客户端 |
3.3 启动
3.3.1 服务端启动
将配置文件，保留一份副本，进行启动。
命令： redis-server conf
但是这样的话，发现命令窗口被占用了，很不方便。当然你可以再启动一个会话窗口。
解决：修改配置文件，改为守护进程，在后台运行
我们选择后台运行，怎么办？修改配置文件。
daemonize yes
后台启动后，查看服务： netstat –anp|grep 6379
3.3.2 客户端登录
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命令 |
说明 |
举例 |
备注 |
|
redis-cli |
启动客户端 |
redis-cli –p 端口号 连接指定的端口号 |
直接执行的话，默认端口号就是6379； |
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ping |
测试联通 |
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回复pong代表联通 |
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exit |
退出客户端 |
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redis-cli shutdown |
停止服务器 |
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 shutdown 停止指定ip指定端口号的服务器 |
redis是通过客户端发送停止服务器的命令 |
第2章 Redis基本操作
1. 数据库连接操作
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命令 |
说明 |
举例 |
备注 |
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select <dbid> |
切换数据库 |
select 1：切换到1号库 |
开启redis服务后，一共有16（0-15）个库，默认在0号库 |
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flushdb |
清空当前库 |
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dbsize |
查看数据库数据个数 |
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flushall |
通杀全部库 |
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2. key的操作
Redis中的数据以键值对（key-value）为基本存储方式，其中key都是字符串。
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表达式 |
描述 |
|
KEYS pattern |
查询符合指定表达式的所有key，支持*，？等 |
|
TYPE key |
查看key对应值的类型 |
|
EXISTS key |
指定的key是否存在，0代表不存在，1代表存在 |
|
DEL key |
删除指定key |
|
RANDOMKEY |
在现有的KEY中随机返回一个 |
|
EXPIRE key seconds |
为键值设置过期时间，单位是秒，过期后key会被redis移除 |
|
TTL key |
查看key还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期 |
|
RENAME key newkey |
重命名一个key，NEWKEY不管是否是已经存在的都会执行，如果NEWKEY已经存在则会被覆盖 |
|
RENAMENX key newkey |
只有在NEWKEY不存在时能够执行成功，否则失败 |
3. 常用五大数据类型
Redis中的数据以键值对（key-value）为基本存储方式，其中key都是字符串，这里探讨数据类型都是探讨value的类型。
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key |
value |
|
|
string |
字符串 |
|
|
list |
可以重复的集合 |
|
|
set |
不可以重复的集合 |
|
|
hash |
类似于Map<String,String> |
|
|
zset（sorted set） |
带分数的set |
|
4. String操作
String类型是Redis中最基本的类型，它是key对应的一个单一值。
二进制安全，不必担心由于编码等问题导致二进制数据变化。所以redis的string可以包含任何数据，比如jpg图片或者序列化的对象。
Redis中一个字符串值的最大容量是512M。
|
SET key value |
添加键值对 |
|
GET key |
查询指定key的值 |
|
APPEND key value |
将给定的value追加到原值的末尾 |
|
STRLEN key |
获取值的长度 |
|
SETNX key value |
只有在 key 不存在时设置 key 的值 |
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INCR key |
指定key的值自增1，只对数字有效 |
|
DECR key |
指定key的值自减1，只对数字有效 |
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INCRBY key num |
自增num |
|
DECRBY key num |
自减num |
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MSET key1 value1 key2 value2… |
同时设置多个key-value对 |
|
MGET key1 key2 |
同时获取一个或多个value |
|
MSETNX key1 value1 key2 value2 |
当key不存在时，设置多个key-value对 |
|
GETRANGE key起始索引 结束索引 |
获取指定范围的值，都是闭区间 |
|
SETRANGE key起始索引 value |
从起始位置开始覆写指定的值 |
|
GETSET key value |
以新换旧，同时获取旧值 |
|
SETEX key 过期时间 value |
设置键值的同时，设置过期时间，单位秒 |
5. list操作
在Java中list 一般是单向链表，如常见的Arraylist，只能从一侧插入。
在Redis中，list是双向链表。可以从两侧插入。
可以简单理解为两端开口的，两端都可以进出。使用一个动画来演示。
常见操作：
遍历：遍历的时候，是从左往右取值；
删除：弹栈，POP；
添加：压栈，PUSH ；
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表达式 |
描述 |
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KEYS pattern |
查询符合指定表达式的所有key，支持*，？等 |
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TYPE key |
查看key对应值的类型 |
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EXISTS key |
指定的key是否存在，0代表不存在，1代表存在 |
|
DEL key |
删除指定key |
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RANDOMKEY |
在现有的KEY中随机返回一个 |
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EXPIRE key seconds |
为键值设置过期时间，单位是秒，过期后key会被redis移除 |
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TTL key |
查看key还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期 |
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RENAME key newkey |
重命名一个key，NEWKEY不管是否是已经存在的都会执行，如果NEWKEY已经存在则会被覆盖 |
|
RENAMENX key newkey |
只有在NEWKEY不存在时能够执行成功，否则失败 |
3. 常用五大数据类型
Redis中的数据以键值对（key-value）为基本存储方式，其中key都是字符串，这里探讨数据类型都是探讨value的类型。
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key |
value |
|
|
string |
字符串 |
|
|
list |
可以重复的集合 |
|
|
set |
不可以重复的集合 |
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|
hash |
类似于Map<String,String> |
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|
zset（sorted set） |
带分数的set |
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4. String操作
String类型是Redis中最基本的类型，它是key对应的一个单一值。
二进制安全，不必担心由于编码等问题导致二进制数据变化。所以redis的string可以包含任何数据，比如jpg图片或者序列化的对象。
Redis中一个字符串值的最大容量是512M。
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SET key value |
添加键值对 |
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GET key |
查询指定key的值 |
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APPEND key value |
将给定的value追加到原值的末尾 |
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STRLEN key |
获取值的长度 |
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SETNX key value |
只有在 key 不存在时设置 key 的值 |
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INCR key |
指定key的值自增1，只对数字有效 |
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DECR key |
指定key的值自减1，只对数字有效 |
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INCRBY key num |
自增num |
|
DECRBY key num |
自减num |
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MSET key1 value1 key2 value2… |
同时设置多个key-value对 |
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MGET key1 key2 |
同时获取一个或多个value |
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MSETNX key1 value1 key2 value2 |
当key不存在时，设置多个key-value对 |
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GETRANGE key起始索引 结束索引 |
获取指定范围的值，都是闭区间 |
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SETRANGE key起始索引 value |
从起始位置开始覆写指定的值 |
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GETSET key value |
以新换旧，同时获取旧值 |
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SETEX key 过期时间 value |
设置键值的同时，设置过期时间，单位秒 |
5. list操作
在Java中list 一般是单向链表，如常见的Arraylist，只能从一侧插入。
在Redis中，list是双向链表。可以从两侧插入。
可以简单理解为两端开口的，两端都可以进出。使用一个动画来演示。
常见操作：
遍历：遍历的时候，是从左往右取值；
删除：弹栈，POP；
添加：压栈，PUSH ；
Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素导列表的头部（左边）或者尾部（右边）。它的底层实际是个双向链表，对两端的操作性能很高，通过索引下标的操作中间的节点性能会较差。
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LPUSH/RPUSH key value1 value2… |
从左边/右边压入一个或多个值 头尾效率高，中间效率低 |
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LPOP/RPOP key |
从左边/右边弹出一个值 值在键在，值光键亡 弹出=返回+删除 |
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LRANGE key start stop |
查看指定区间的元素 正着数：0,1,2,3,... 倒着数：-1,-2,-3,... |
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LINDEX key index |
按照索引下标获取元素（从左到右） |
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LLEN key |
获取列表长度 |
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LINSERT key BEFORE|AFTER value newvalue |
在指定value的前后插入newvalue |
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LREM key n value |
从左边删除n个value |
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LSET key index value |
把指定索引位置的元素替换为另一个值 |
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LTRIM key start stop |
仅保留指定区间的数据 |
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RPOPLPUSH key1 key2 |
从key1右边弹出一个值，左侧压入到key2 |
6. set操作
set是无序的，且是不可重复的。
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SADD key member [member ...] |
将一个或多个 member 元素加入到集合 key 当中，已经存在于集合的 member 元素将被忽略。 |
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SMEMBERS key |
取出该集合的所有值 |
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SISMEMBER key value |
判断集合<key>是否为含有该<value>值，有返回1，没有返回0 |
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SCARD key |
返回集合中元素的数量 |
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SREM key member [member ...] |
从集合中删除元素 |
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SPOP key [count] |
从集合中随机弹出count个数量的元素，count不指定就弹出1个 |
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SRANDMEMBER key [count] |
从集合中随机返回count个数量的元素，count不指定就返回1个 |
|
SINTER key [key ...] |
将指定的集合进行“交集”操作 |
|
SINTERSTORE dest key [key ...] |
取交集，另存为一个set |
|
SUNION key [key ...] |
将指定的集合执行“并集”操作 |
|
SUNIONSTORE dest key [key ...] |
取并集，另存为set |
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SDIFF key [key ...] |
将指定的集合执行“差集”操作 |
|
SDIFFSTORE dest key [key ...] |
取差集，另存为set |
7. hash操作
Hash数据类型的键值对中的值是“单列”的，不支持进一步的层次结构。
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key |
field:value |
|
"k01":"v01" "k02":"v02" "k03":"v03" "k04":"v04" "k05":"v05" "k06":"v06" "k07":"v07" |
从前到后的数据对应关系
- JSON
stu:{"stu_id":10,"stu_name":"tom","stu_age":30}
- Java
public class Student {
private Integer stuId;//10
private String stuName;//"tom"
private Integer stuAge;//30
...
}
Student stu=new Student()’
stu.setStuId=10;
stu.setStuName=”tom”;
stu.setStuAge=30;
- Redis hash
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key |
value(hash) |
|
|
stu |
stu_id |
10 |
|
stu_name |
tom |
|
|
stu_age |
30 |
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常用操作：
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HSET key field value |
为key中的field赋值value |
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HMSET key field value [field value ...] |
为指定key批量设置field-value |
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HSETNX key field value |
当指定key的field不存在时，设置其value |
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HGETALL key |
获取指定key的所有信息（field和value） |
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HKEYS key |
获取指定key的所有field |
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HVALS key |
获取指定key的所有value |
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HLEN key |
指定key的field个数 |
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HGET key field |
从key中根据field取出value |
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HMGET key field [field ...] |
为指定key获取多个filed的值 |
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HEXISTS key field |
指定key是否有field |
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HINCRBY key field increment |
为指定key的field加上增量increment |
8. zset操作
zset是一种特殊的set（sorted set），在保存value的时候，为每个value多保存了一个score信息。根据score信息，可以进行排序。
这个评分（score）被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的，但是评分可以是重复了
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ZADD key [score member ...] |
添加 |
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ZSCORE key member |
返回指定值的分数 |
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ZRANGE key start stop [WITHSCORES] |
返回指定区间的值，可选择是否一起返回scores |
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ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count] |
在分数的指定区间内返回数据，从小到大排列 |
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ZREVRANGEBYSCORE key max min [WITHSCORES] [LIMIT offset count] |
在分数的指定区间内返回数据，从大到小排列 |
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ZCARD key |
返回集合中所有的元素的数量 |
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ZCOUNT key min max |
统计分数区间内的元素个数 |
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ZREM key member |
删除该集合下，指定值的元素 |
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ZRANK key member |
返回该值在集合中的排名，从0开始 |
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ZINCRBY key increment value |
为元素的score加上增量 |
