Redis学习
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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学习相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
学习自《Redis开发与运维(付磊)》
简介
Redis是一种基于键值对(key-value)的NoSQL数据库。
特性
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速度快
Redis的数据都存放在内存中,代码通过C语言实现,使用了单线程的IO多路复用机制,这些都使得redis的读写速度非常快。
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基于键值对的数据结构服务器
Redis全称是remote dictionary server,即远程字典服务器。很多编程语言都提供了字典的功能,即基于键值对的方式存储数据。Redis中的值不仅可以是字符串,而且还可以是具体的数据结构,这样不仅能便于在许多应用场景的开发,同时也能够提高开发效率。
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功能丰富
Redis提供的功能如下:
- 提供了键过期功能,可以用来实现缓存。
- 提供了发布订阅功能,可以用来实现消息系统。
- 支持Lua脚本功能,可以利用Lua创造出新的Redis命令。
- 提供了简单的事务功能,能在一定程度上保证事务特性。
- 提供了流水线功能,这样客户端能将一批命令一次性传到Redis,减少了网络的开销。
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简单稳定
Redis的简单主要体现在三个方面:
- Redis的源码很少,早期版本的代码只有2万行左右,3.0版本以后由于添加了集群特性,代码增至5万行左右,相对于很多NoSQL数据库来说代码量相对要少很多。
- Redis使用单线程模型,这样不仅使得Redis服务端处理模型变得简单,而且也使得客户端开发变得简单。
- Redis不需要依赖于操作系统中的类库(例如Memcache需要依赖libevent这样的系统类库),Redis自己实现了事件处理的相关功能。
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有多种语言的客户端
Redis提供了简单的TCP通信协议,很多编程语言可以很方便地接入到Redis。
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可持久化
一直将数据放在内存中是不安全的,一旦发生断电或者机器故障,重要的数据可能就会丢失。因此Redis提供了两种持久化方式:RDB和AOF,可以用这两种策略将内存的数据保存到硬盘中。
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主从复制
Redis提供了复制功能,实现了多个相同数据的Redis副本,复制功能是分布式Redis的基础。
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高可用和分布式
Redis从2.8版本正式提供了高可用实现Redis Sentinel,它能够保证Redis节点的故障发现和故障自动转移。Redis从3.0版本正式提供了分布式实现Redis Cluster,它是Redis真正的分布式实现,提供了高可用、读写和容量的扩展性。
使用原因
Redis的读写速度非常快,因此通常用于实现缓存功能。下面就从两个方面说明为何要实现缓存,为何要使用Redis。
高性能
传统的数据库如mysql,是将数据存放在硬盘中。直接对硬盘中的数据进行操作,这个过程是比较缓慢的。如果在第一次操作数据后,将该数据放置在内存中,下一次访问时可以直接在内存中操作数据,这将大大加快了对数据的操作速度。而如果硬盘的数据库中的数据有所变化,对内存中对应的数据进行修改即可。把本来存放在硬盘中的数据放置在内存中,就叫做缓存。而redis本来就是一种内存型数据库,因此成为实现缓存功能的很好的选择。
高并发
直接访问缓存能承受的请求数量是远远大于直接访问数据库的,因此选择把硬盘数据库中的部分数据放置到内存中作为缓存,不仅减轻了硬盘数据库的负担,而且还提高了对数据的操作速度。
典型使用场景
缓存
合理地使用缓存不仅可以加快数据的访问速度,而且能够有效地降低后端数据源的压力。Redis提供了键值过期时间设置,并且也提供了灵活控制最大内存和内存溢出后的淘汰策略。
排行榜
排行榜可以由不同的维度计算得出,如按照热度排名的排行榜和按照发布时间排序的排行榜。Redis提供了列表和有序集合数据结构,合理地使用这些数据结构可以很方便地实现各种排行榜。
计数器
计数器在网站中的作用同样重要,例如视频网站有播放数、电商网站有浏览数,为了保证数据的实时性,每一次播放和浏览都要做加1的操作,如果并发量很大对于传统关系型数据的性能是一种挑战。Redis天然支持计数功能而且计数的性能也非常好,可以说是实现计数器的很好选择。
社交网络
赞/踩、粉丝、共同好友/喜好、推送、下拉刷新等是社交网站的必备功能,由于社交网站访问量通常比较大,而且传统的关系型数据不太适合保存这种类型的数据,Redis提供的数据结构可以相对比较容易地实现这些功能。
消息队列
消息队列是一个大型网站的必备基础组件,因为其具有业务解耦、非实时业务削峰等特性。Redis提供了发布订阅功能和阻塞队列的功能,虽然和专业的消息队列比还不够足够强大,但是对于一般的消息队列功能基本可以满足。
API使用
全局命令
Redis支持5种数据结构,它们都是键值对中的值。而对于键,有一些常用的命令。
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查看所有键
keys *
此命令会将所有的键进行输出。
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键总数
dbsize
此命令会返回当前数据库中键的总数。此命令在计算键总数时不会遍历所有键,而是直接获取Redis内置的键总数变量,所以此命令的时间复杂度是O(1)。而keys命令会遍历所有键,所以它的时间复杂度是O(n)。
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检查键是否存在
exists key
如果键存在则返回1,不存在则返回0。
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删除键
del key [key ...]
无论值是什么数据结构类型,此命令都可以将对应的键删除,支持同时删除多个键。返回结果为成功删除键的个数,如果删除一个不存在的键,就会返回0。
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键的过期时间
- 设置过期时间
expire key seconds
Redis支持对键添加过期时间,当超过过期时间后,会自动删除键。过期时间的单位是秒。
- 查询剩余过期时间
ttl key
此命令会返回键的剩余过期时间,它有3种返回值:
- 大于等于0的整数:键剩余的过期时间。
- -1:键没设置过期时间。
- -2:键不存在。
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键的数据结构
支持的数据结构
String
常用命令:set,get,decr,incr,mget等。
一种简单的key-value类型的数据结构,value既可以是String,也可以是数字。适用于缓存应用和计数。
Hash
常用命令:hget,hset,hgetall等。
一个String类型的field和value的映射表。适用于存储对象,方便修改对象中的某个字段的值。
List
常用命令:lpush,rpush,lpop,rpop,lrange等。
一个由双向链表实现的列表,支持反向查找和遍历。
可通过lrange命令,选择从某个元素开始读取多少个元素,实现分页查询的功能,可以实现类似微博下拉不断分页的功能。
Set
常用命令:sadd,spop,smembers,sunion等。
一个自动去重的集合。提供了判断某成员是否在一个set集合中的接口,也可以简单地实现交集、并集和差集的功能。
Sorted Set (ZSet)
常用命令:zadd,zrange,zrem,zcard等。
与Set相比,Sorted Set增加了一个权重参数score,使得集合中的成员可以按score进行排序。
以上是关于Redis学习的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章