Redis基础学习笔记
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Redis基础学习笔记相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
一、Redis简介
1、简介(什么是Redis?)
Redis是完全免费开源的,遵守BSD协议,是一个高性能的key-value数据库;Redis是一种nosql数据库,他的数据是保存在内存中,同时redis可以定时把内存数据同步到磁盘,即可以将数据持久化,并且他比memcached支持更多的数据结构(string,list列表[队列和栈],set[集合],sorted set[有序集合] hash(hash表))
2、Redis的优势(为什么选择Redis?)
(1)性能极高 ------>Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
· (2)Redis支持数据的持久化---->储存在Redis中的数据是持久化的,断电或重启后,数据也不会丢失。因为Redis的存储分为内存存储、磁盘存储和log文件三部分,重启后,Redis可以从磁盘重新将数据加载到内存中,这些可以通过配置文件对其进行配置,正因为这样,Redis才能实现持久化。
(3)丰富的数据类型-------->Redis是一个高性能的key-value存储系统。和Memcached类似,它支持存储的value类型相对更多,包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash(哈希类型)
(4)原子(类似于事务)------->Redis的所有操作都是原子性的,意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务,即原子性,通过MULTI和EXEC指令包起来
Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。
3、Redis应用场景(Redis能做什么?)
Redis的7个应用场景
(1)缓存———热数据(数据高频使用)
热点数据(经常会被查询,但是不经常被修改或者删除的数据),首选是使用redis缓存,毕竟强大到冒泡的QPS和极强的稳定性不是所有类似工具都有的,而且相比于memcached还提供了丰富的数据类型可以使用,另外,内存中的数据也提供了AOF和RDB等持久化机制可以选择,要冷、热的还是忽冷忽热的都可选。
(2)计数器
诸如统计点击数等应用。由于单线程,可以避免并发问题,保证不会出错,而且100%毫秒级性能!爽。
命令:INCRBY
当然爽完了,别忘记持久化,毕竟是redis只是存了内存!
(3)队列
相当于消息系统,ActiveMQ,RocketMQ等工具类似,但是个人觉得简单用一下还行,如果对于数据一致性要求高的话还是用RocketMQ等专业系统。
由于redis把数据添加到队列是返回添加元素在队列的第几位,所以可以做判断用户是第几个访问这种业务
队列不仅可以把并发请求变成串行,并且还可以做队列或者栈使用
(4)位操作(大数据处理)
用于数据量上亿的场景下,例如几亿用户系统的签到,去重登录次数统计,某用户是否在线状态等等。
想想一下腾讯10亿用户,要几个毫秒内查询到某个用户是否在线,你能怎么做?千万别说给每个用户建立一个key,然后挨个记(你可以算一下需要的内存会很恐怖,而且这种类似的需求很多,腾讯光这个得多花多少钱。。)好吧。这里要用到位操作——使用setbit、getbit、bitcount命令。
原理是:
redis内构建一个足够长的数组,每个数组元素只能是0和1两个值,然后这个数组的下标index用来表示我们上面例子里面的用户id(必须是数字哈),那么很显然,这个几亿长的大数组就能通过下标和元素值(0和1)来构建一个记忆系统,上面我说的几个场景也就能够实现。用到的命令是:setbit、getbit、bitcount
(5)分布式锁和单线程机制
验证前端的重复请求(可以自由扩展类似情况),可以通过redis进行过滤:每次请求将request Ip、参数、接口等hash作为key存储redis(幂等性请求),设置多长时间有效期,然后下次请求过来的时候先在redis中检索有没有这个key,进而验证是不是一定时间内过来的重复提交
(6)最新列表
例如新闻列表页面最新的新闻列表,如果总数量很大的情况下,尽量不要使用select a from A limit 10这种low货,尝试redis的 LPUSH命令构建List,一个个顺序都塞进去就可以啦。不过万一内存清掉了咋办?也简单,查询不到存储key的话,用mysql查询并且初始化一个List到redis中就好了。
(7)排行榜
谁得分高谁排名往上。命令:ZADD(有续集,sorted set)
4、memcached和redis的比较:
5、redis配置
redis的配置文件在位于Redis安装目录下,文件名为redis.windows-service.conf
可以通过config命令来查看或设置配置项
Redis的获取配置信息config命令格式如下:redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET CONFIG_SETTING_NAME(注:config get * 是查看所有的配置信息)
Redis设置配置信息config命令如下:CONFIG SET CONFIG_SETTING_NAME NEW_CONFIG_VALUE
参数说明
redis.conf 配置项说明如下:
1. Redis默认不是以守护进程的方式运行,可以通过该配置项修改,使用yes启用守护进程
daemonize no
2. 当Redis以守护进程方式运行时,Redis默认会把pid写入/var/run/redis.pid文件,可以通过pidfile指定
pidfile /var/run/redis.pid
3. 指定Redis监听端口,默认端口为6379,作者在自己的一篇博文中解释了为什么选用6379作为默认端口,因为6379在手机按键上MERZ对应的号码,而MERZ取自意大利歌女Alessia Merz的名字
port 6379
4. 绑定的主机地址
bind 127.0.0.1
5.当 客户端闲置多长时间后关闭连接,如果指定为0,表示关闭该功能
timeout 300
6. 指定日志记录级别,Redis总共支持四个级别:debug、verbose、notice、warning,默认为verbose
loglevel verbose
7. 日志记录方式,默认为标准输出,如果配置Redis为守护进程方式运行,而这里又配置为日志记录方式为标准输出,则日志将会发送给/dev/null
logfile stdout
8. 设置数据库的数量,默认数据库为0,可以使用SELECT <dbid>命令在连接上指定数据库id
databases 16
9. 指定在多长时间内,有多少次更新操作,就将数据同步到数据文件,可以多个条件配合
save <seconds> <changes>
Redis默认配置文件中提供了三个条件:
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
分别表示900秒(15分钟)内有1个更改,300秒(5分钟)内有10个更改以及60秒内有10000个更改。
10. 指定存储至本地数据库时是否压缩数据,默认为yes,Redis采用LZF压缩,如果为了节省CPU时间,可以关闭该选项,但会导致数据库文件变的巨大
rdbcompression yes
11. 指定本地数据库文件名,默认值为dump.rdb
dbfilename dump.rdb
12. 指定本地数据库存放目录
dir ./
13. 设置当本机为slav服务时,设置master服务的IP地址及端口,在Redis启动时,它会自动从master进行数据同步
slaveof <masterip> <masterport>
14. 当master服务设置了密码保护时,slav服务连接master的密码
masterauth <master-password>
15. 设置Redis连接密码,如果配置了连接密码,客户端在连接Redis时需要通过AUTH <password>命令提供密码,默认关闭
requirepass foobared
16. 设置同一时间最大客户端连接数,默认无限制,Redis可以同时打开的客户端连接数为Redis进程可以打开的最大文件描述符数,如果设置 maxclients 0,表示不作限制。当客户端连接数到达限制时,Redis会关闭新的连接并向客户端返回max number of clients reached错误信息
maxclients 128
17. 指定Redis最大内存限制,Redis在启动时会把数据加载到内存中,达到最大内存后,Redis会先尝试清除已到期或即将到期的Key,当此方法处理 后,仍然到达最大内存设置,将无法再进行写入操作,但仍然可以进行读取操作。Redis新的vm机制,会把Key存放内存,Value会存放在swap区
maxmemory <bytes>
18. 指定是否在每次更新操作后进行日志记录,Redis在默认情况下是异步的把数据写入磁盘,如果不开启,可能会在断电时导致一段时间内的数据丢失。因为 redis本身同步数据文件是按上面save条件来同步的,所以有的数据会在一段时间内只存在于内存中。默认为no
appendonly no
19. 指定更新日志文件名,默认为appendonly.aof
appendfilename appendonly.aof
20. 指定更新日志条件,共有3个可选值:
no:表示等操作系统进行数据缓存同步到磁盘(快)
always:表示每次更新操作后手动调用fsync()将数据写到磁盘(慢,安全)
everysec:表示每秒同步一次(折衷,默认值)
appendfsync everysec
21. 指定是否启用虚拟内存机制,默认值为no,简单的介绍一下,VM机制将数据分页存放,由Redis将访问量较少的页即冷数据swap到磁盘上,访问多的页面由磁盘自动换出到内存中(在后面的文章我会仔细分析Redis的VM机制)
vm-enabled no
22. 虚拟内存文件路径,默认值为/tmp/redis.swap,不可多个Redis实例共享
vm-swap-file /tmp/redis.swap
23. 将所有大于vm-max-memory的数据存入虚拟内存,无论vm-max-memory设置多小,所有索引数据都是内存存储的(Redis的索引数据 就是keys),也就是说,当vm-max-memory设置为0的时候,其实是所有value都存在于磁盘。默认值为0
vm-max-memory 0
24. Redis swap文件分成了很多的page,一个对象可以保存在多个page上面,但一个page上不能被多个对象共享,vm-page-size是要根据存储的 数据大小来设定的,作者建议如果存储很多小对象,page大小最好设置为32或者64bytes;如果存储很大大对象,则可以使用更大的page,如果不 确定,就使用默认值
vm-page-size 32
25. 设置swap文件中的page数量,由于页表(一种表示页面空闲或使用的bitmap)是在放在内存中的,,在磁盘上每8个pages将消耗1byte的内存。
vm-pages 134217728
26. 设置访问swap文件的线程数,最好不要超过机器的核数,如果设置为0,那么所有对swap文件的操作都是串行的,可能会造成比较长时间的延迟。默认值为4
vm-max-threads 4
27. 设置在向客户端应答时,是否把较小的包合并为一个包发送,默认为开启
glueoutputbuf yes
28. 指定在超过一定的数量或者最大的元素超过某一临界值时,采用一种特殊的哈希算法
hash-max-zipmap-entries 64
hash-max-zipmap-value 512
29. 指定是否激活重置哈希,默认为开启(后面在介绍Redis的哈希算法时具体介绍)
activerehashing yes
30. 指定包含其它的配置文件,可以在同一主机上多个Redis实例之间使用同一份配置文件,而同时各个实例又拥有自己的特定配置文件
include /path/to/local.conf
6、Redis数据类型
Redis支持五种数据类型:string(字符串),hash(哈希),list(列表),set(集合)及zset(sorted set:有序集合)。
(1)String(字符串)
string类型是Redis最基本的数据类型,一个键最大能存储512MB。
在以上实例中我们使用了 Redis 的 SET 和 GET 命令。键为 name,对应的值为 runoob。
注意:一个键最大能存储512MB。
(2)Hash(哈希)
Redis hash 是一个键值(key=>value)对集合。
Redis hash是一个string类型的field和value的映射表,hash特别适合用于存储对象。
Redis 中每个 hash 可以存储 232 - 1 键值对(40多亿)。
(3)List(链表)
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到列表的头部(左边)或者尾部(右边)。
(4)Set(集合)
Redis的Set是string类型的无序集合。
集合是通过哈希表实现的,所以添加,删除,查找的复杂度都是O(1)。
(5)Zset(sorted set:有序集合)
Redis zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。
不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。
二、Redis安装
1、window下安装
下载地址:https://github.com/MSOpenTech/redis/releases。
Redis 支持 32 位和 64 位。这个需要根据你系统平台的实际情况选择,这里我们下载 Redis-x64-xxx.zip压缩包到 C 盘,解压后,将文件夹重新命名为 redis。
打开一个 cmd 窗口 使用cd命令切换目录到 C:\\redis 运行 redis-server.exe redis.windows.conf 。
如果想方便的话,可以把 redis 的路径加到系统的环境变量里,这样就省得再输路径了,后面的那个 redis.windows.conf 可以省略,如果省略,会启用默认的。输入之后,会显示如下界面:
这时候另启一个cmd窗口,原来的不要关闭,不然就无法访问服务端了。
切换到redis目录下运行 redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379 。
设置键值对 set myKey abc
取出键值对 get myKey
2、Linux下安装
下载地址:http://redis.io/download,下载最新文档版本。
本教程使用的最新文档版本为 2.8.17,下载并安装:
make完后 redis-2.8.17目录下会出现编译后的redis服务程序redis-server,还有用于测试的客户端程序redis-cli,两个程序位于安装目录 src 目录下:
下面启动redis服务.
注意这种方式启动redis 使用的是默认配置。也可以通过启动参数告诉redis使用指定配置文件使用下面命令启动。
redis.conf是一个默认的配置文件。我们可以根据需要使用自己的配置文件。
启动redis服务进程后,就可以使用测试客户端程序redis-cli和redis服务交互了。 比如:
三、Redis命令
1、redis基础命令
Redis 客户端的基本语法为:redis-cli;该命令会连接本地的 redis 服务。
(1)连接远程服务命令:$ redis-cli -h host -p port -a password
(2)Redis选择库命令:SELECT index(index为数字,0-15,redis默认有16个实例)
(3)PING:查看服务是否运行
(4)QUIT:关闭当前连接
2、Redis 健(key)
(1)DEL KEY:该命令用于在 key 存在时删除 key。
(2)DUMP key:序列化给定 key ,并返回被序列化的值。
(3)EXISTS key:检查给定 key 是否存在(若 key 存在返回 1 ,否则返回 0 。 )
(4)EXPIRE key seconds:为给定 key 设置过期时间。(若设置了过期时间为 1 分钟,1分钟后该键会自动删除。)
(5)KEYS pattern:查找所有符合给定模式( pattern)的 key 。(*是查找所有key)
(6)MOVE key db:将当前数据库的 key 移动到给定的数据库 db 当中。
(7)PERSIST key:移除 key 的过期时间,key 将持久保持。
(8)RANDOMKEY:从当前数据库中随机返回一个 key 。
(9)RENAME key newkey:修改 key 的名称。
(10)TYPE key:返回 key 所储存的值的类型。
3、Redis 字符串(String)
(1)SET key value:设置指定 key 的值
(2)GET key:获取指定key的值
(3)STRLEN key:返回 key 所储存的字符串值的长度。
(4)APPEND key value:如果 key 已经存在并且是一个字符串, APPEND 命令将 指定value 追加到改 key 原来的值(value)的末尾。
(5)GETSET key value:将给定 key 的值设为 value ,并返回 key 的旧值(old value)。
4、Redis 哈希(Hash)
(1)HDEL key field1 [field2]:删除一个或多个哈希表字段
(2)HEXISTS key field:查看哈希表 key 中,指定的字段是否存在。
(3)HGET key field:获取存储在哈希表中指定字段的值。
(4)HGETALL key:获取在哈希表中指定 key 的所有字段和值
(5)HKEYS key:获取所有哈希表中的字段
(6)HLEN key:获取哈希表中字段的数量
(7)HVALS key:获取哈希表中所有值
5、Redis 链表(List)
(1)LPUSH key value1 [value2]:将一个或多个值插入到列表头部
(2)PUSHX key value:将一个值插入到已存在的列表头部
(3)LLEN key:获取列表长度
(4)LRANGE key start stop:获取列表指定范围内的元素
(5)LREM key count value:移除列表元素
(6)RPOP key:移除并获取列表最后一个元素
(7)RPUSHX key value:为已存在的列表添加值
6、Redis 集合(Set)
(1)SADD key member1 [member2]:向集合添加一个或多个成员
(2)SCARD key:获取集合的成员数
(3)SISMEMBER key member:判断 member 元素是否是集合 key 的成员
(4)SMEMBERS key:返回集合中的所有成员
(5)SPOP key:移除并返回集合中的一个随机元素
7、Redis 有序集合(Sorted Set)
(1)ZADD key score1 member1 [score2 member2]:向有序集合添加一个或多个成员,或者更新已存在成员的分数
(2)ZCARD key:获取有序集合的成员数
四Redis高级教程
1、redis数据备份和恢复
备份数据
Redis SAVE 命令用于创建当前数据库的备份。该命令将在 redis 安装目录中创建dump.rdb文件。
(2)恢复数据
如果需要恢复数据,只需将备份文件 (dump.rdb) 移动到 redis 安装目录并启动服务即可。获取 redis 目录可以使用 CONFIG 命令,如下所示:
以上命令 CONFIG GET dir 输出的 redis 安装目录为 /usr/local/redis/bin。
2、redis客户端连接
(1)获取最大连接数
maxclients 的默认值是 10000,你也可以在 redis.conf 中对这个值进行修改。
(2)客户端命令
3、Java使用redis示例
注:开始在 Java 中使用 Redis 前, 我们需要确保已经安装了 redis 服务及 Java redis 驱动,且你的机器上能正常使用 Java。
(1)连接Redis服务
(2)Redis Java String(字符串)实例
(3)Redis Java List(链表)实例
(4)Redis java keys实例
以上是关于Redis基础学习笔记的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章