Redis泛泛而谈(详细2W字)

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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泛泛而谈(详细2W字)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

本文适合于刚接触redis的,文章内容比较基础,大佬请绕道。

02.jpg

一、NoSQL入门和概述

Ⅰ-入门概述

1.为什么用NoSQL

1)单机mysql的美好年代

在90年代,一个网站的访问量一般都不大,用单个数据库完全可以轻松应付。

在那个时候,更多的都是静态网页,动态交互类型的网站不多。

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DAL dal是数据访问层的英文缩写,即为数据访问层(Data Access Layer)

上述架构下,我们来看看数据存储的瓶颈是什么?

  1. 数据量的总大小一个机器放不下时
  2. 数据的索引(B+ Tree)一个机器的内存放不下时
  3. 访问量(读写混合)一个实例不能承受

如果满足了上述1or3个,进化…

2)Memcached(缓存)+MySQL+垂直拆分

后来,随着访问量的上升,几乎大部分使用MySQL架构的网站在数据库上都开始出现了性能问题,web程序不再仅仅专注在功能上,同时也在追求性能。程序员们开始大量的使用缓存技术来缓解数据库的压力,优化数据库的结构和索引。开始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的时候,多台web机器通过文件缓存不能共享,大量的小文件缓存也带了了比较高的IO压力。在这个时候,Memcached就自然的成为一个非常时尚的技术产品。MySQL前面挡了一层Cache

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3)Mysql主从读写分离

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。

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4)分表分库+水平拆分+mysql集群

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,是面试的热门问题也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。

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5)MySQL的扩展性瓶颈

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MySOL的开发人员面临的问题。

6)今天是什么样子? ?

image-20210515210521017.png

7)为什么用NoSQL

今天我们可以通过第三方平台( 如: Google,Facebook等) 可以很容易的访问和抓取数据。用户的个人信息,社交网络,地理位置,用户生成的数据和用户操作日志已经成倍的增加。我们如果要对这些用户数据进行挖掘,那SQL数据库已经不适合这些应用了,NoSQL数据库的发展也却能很好的处理这些大的数据。

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2.是什么

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL),意即“不仅仅是SQL”,泛指非关系型的数据库。随着互联网web2.0网站的兴起,传统的关系数据库在应付web2.0网站,特别是超大规模和高并发的SNS类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心,暴露了很多难以克服的问题,而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。NoSQL 数据库的产生就是为了解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战,尤其是大数据应用难题,包括超大规模数据的存储。

(例如谷歌或Facebook每天为他们的用户收集万亿比特的数据)。这些类型的数据存储不需要固定的模式,无需多余操作就可以横向扩展。

3.能干嘛

易扩展

NoSQL数据库种类繁多,但是一个共同的特点都是去掉关系数据库的关系型特性。数据之间无关系,这样就非常容易扩展。也无形之间,在架构的层面上带来了可扩展的能力。(关系型数据库如MySQL的字段就不方便随时扩展)

大数据量高性能

NoSQL数据库都具有非常高的读写性能,尤其在大数据量下,同样表现优秀。
这得益于它的无关系性,数据库的结构简单。

一般MySQL使用Query Cache,每次表的更新Cache就失效,是一种大粒度的Cache,在针对web2.0的交互频繁的应用,Cache性能不高。

而NoSQL的Cache是记录级的,是一种细粒度的Cache,所以NoSQL在这个层面上来说就要性能高很多了。

多样灵活的数据模型

NoSQL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,增加字段简直就是一个噩梦。

传统RDBMS VS NOSQL

RDBMS

  • 高度组织化结构化数据
  • 结构化查询语言(SQL)
  • 数据和关系都存储在单独的表中
  • 数据操纵语言,数据定义语言
  • 严格的一致性
  • 基础事务

NoSQL

  • 代表着不仅仅是SQL
  • 没有声明性查询语言
  • 没有预定义的模式
  • 键-值对存储,列存储,文档存储,图形数据库
  • 最终一致性,而非ACID属性
  • 非结构化和不可预知的数据:
  • CAP定理
  • 高性能,高可用性和可伸缩性

4.有哪些NoSQL

  • Redis
  • Memcached
  • MongDB

5.怎么玩

  • KV
  • Cache
  • Persistence

Ⅱ-3V + 3高

大数据时代的3V:

  1. 海量Volume
  2. 多样Variety
  3. 实时Velocity

互联网需求的3高:

  1. 高并发
  2. 高可括
  3. 高性能

Ⅲ-当下NoSQL应用场景简介

1.Alibaba中文站商品信息如何存放

看看阿里巴巴中文网站首页以女装/女包包为例

架构发展历程:

  1. 演变过程

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2. 第5代

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  1. 第5代架构使命

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和我们相关的,多数据源类型的存储问题

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2.商品信息的存储方案

下面介绍电商系统中的各种信息数据需要哪些东西去存储:

  1. 商品基本信息

    • 名称、价格,出厂日期,生产厂商等存储关系型数据库

    • 关系型数据库,mysql/oracle目前淘宝在去O化(也即拿掉Oracle),注意,淘宝内部用的Mysql是里面的大牛自己改造过的

      为什么去IOE(在IT建设过程中,去除IBM小型机、Oracle数据库及EMC存储设备) 简而意之,可不用穿脚链跳舞。

  2. 商品描述、详情、评价信息(多文字类)

    • 多文字信息描述类,IO读写性能变差
    • 文档数据库MongDB(文档类使用存储)
  3. 商品的图片

    • 商品图片展现类
    • 分布式的文件系统中
      • 淘宝自家TFS
      • Google的GFS
      • Hadoop的HDFS
  4. 商品的关键字

    • 搜索引擎,淘宝自家
    • ISearch
  5. 商品的波段性的热点高频信息(如,情人节的巧克力)

    • 内存数据库
    • Tair(美团)、Redis、Memcache
  6. 商品的交易、价格计算、积分累计

    • 外部系统,外部第3方支付接口
    • 支付宝、微信

3.总结大型互联网应用

(大数据、高并发、多样数据类型)的难点和解决方案

  • 难点

    • 数据类型多样性
    • 数据源多样性和变化重构(redis,MySQL,mongodb等等太多了,能不能抽象一个类似接口的模式)
    • 数据源改造而数据服务平台不需要大面积重构
  • 解决方法

    • EAI

    • UDSL 统一数据平台服务层

    • 是什么 :

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Ⅳ-NoSQL数据模型简介

以一个电商客户、订单、订购、地址模型来对比关系型数据库和非关系型数据库:

  • 传统关系型数据库如何设计

    • ER图(1:1、1:N、N:N)主外键等

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  • NOSQL如何设计

    BSON ()是一种类json的一种二进制形式的存储格式,简称Binary JSON,它和JSON一样,支持内嵌的文档对象和数组对象

    {
     "customer":{
       "id":1136,
       "name":"Z3",
       "billingAddress":[{"city":"beijing"}],
       "orders":[
        {
          "id":17,
          "customerId":1136,
          "orderItems":[{"productId":27,"price":77.5,"productName":"thinking in java"}],
          "shippingAddress":[{"city":"beijing"}]
          "orderPayment":[{"ccinfo":"111-222-333","txnid":"asdfadcd334","billingAddress":{"city":"beijing"}}],
          }
        ]
      }
    }
    
  • 两者对比,问题和难点

    • 问题和难点
      • 为什么用聚合模型(NoSQL)来处理
        • 高并发的操作是不太建议用关联查询的,互联网公司用冗余数据来避免关联查询
        • 分布式事务是支持不了太多的并发的

聚合模型

  • KV
  • BSON
  • 列族

顾名思义,是按列存储数据的。最大的特点是方便存储结构化和半结构化数据,方便做数据压缩,对针对某一 列或者某几列的查询有非常大的IO优势。

image-20210515231729220.png

  • 图形

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Ⅴ-NoSQL数据库的四大分类

  • KV
    • 新浪:BerkeleyDB + Redis
    • 美团:Redis + tair
    • 阿里、百度:memcache + Redis
  • 文档型数据库(bson格式比较多)
    • CouchDB
    • MongoDB
      • MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库。由C++语言编写。旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。
      • MongoDB是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品,是非关系数据库当中功能最丰富,最像关系数据库的。
  • 列存储数据库
    • Cassandra、HBase
    • 分布式文件系统
  • 图关系数据库
    • 它不是放图形的、放的是关系比如:朋友圈社交网络、广告推荐系统
    • 社交网络、推荐系统。专注于构建关系图谱
    • Neo4j、InfoGrid
  • NoSQL的四个维度四者对比

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Ⅵ-分布式数据库CAP原理

1.传统的ACID分别是什么

  • A (Atomicity) 原子性
  • C (Consistency) 一致性
  • I (Isolation) 独立性
  • D (Durability) 持久性

关系型数据库遵循ACID规则,事务在英文中是transaction,和现实世界中的交易很类似,它有如下四个特性:

1、A (Atomicity) 原子性 原子性很容易理解,也就是说事务里的所有操作要么全部做完,要么都不做,事务成功的条件是事务里的所有操作都成功,只要有一个操作失败,整个事务就失败,需要回滚。比如银行转账,从A账户转100元至B账户,分为两个步骤:1)从A账户取100元;2)存入100元至B账户。这两步要么一起完成,要么一起不完成,如果只完成第一步,第二步失败,钱会莫名其妙少了100元。

2、C (Consistency) 一致性 一致性也比较容易理解,也就是说数据库要一直处于一致的状态,事务的运行不会改变数据库原本的一致性约束。

3、I (Isolation) 独立性 所谓的独立性是指并发的事务之间不会互相影响,如果一个事务要访问的数据正在被另外一个事务修改,只要另外一个事务未提交,它所访问的数据就不受未提交事务的影响。比如现有有个交易是从A账户转100元至B账户,在这个交易还未完成的情况下,如果此时B查询自己的账户,是看不到新增加的100元的

4、D (Durability) 持久性 持久性是指一旦事务提交后,它所做的修改将会永久的保存在数据库上,即使出现宕机也不会丢失。

2.CAP

  • C:Consistency(强一致性)
  • A:Availability(可用性)
  • P:Partition tolerance(分区容错性)

CAP理论就是说在分布式存储系统中,最多只能实现上面的两点。

而由于当前的网络硬件肯定会出现延迟丢包等问题,所以分区容错性是我们必须需要实现的。所以我们只能在一致性可用性之间进行权衡,没有NoSQL系统能同时保证这三点。

C:强一致性 A:高可用性 P:分布式容忍性

  • CA 传统Oracle数据库
  • AP 大多数网站架构的选择
  • CP Redis、Mongodb

注意:分布式架构的时候必须做出取舍。

一致性和可用性之间取一个平衡。多余大多数web应用,其实并不需要强一致性。因此牺牲C换取P,这是目前分布式数据库产品的方向。

一致性C与可用性A的决择

对于web2.0网站来说,关系数据库的很多主要特性却往往无用武之地

数据库事务一致性需求

很多web实时系统并不要求严格的数据库事务,对读一致性的要求很低, 有些场合对写一致性要求并不高。允许实现最终一致性。

数据库的写实时性和读实时性需求

对关系数据库来说,插入一条数据之后立刻查询,是肯定可以读出来这条数据的,但是对于很多web应用来说,并不要求这么高的实时性,比方说在微博发一条消息之后,过几秒乃至十几秒之后,我的订阅者才看到这条动态是完全可以接受的。

对复杂的SQL查询,特别是多表关联查询的需求

任何大数据量的web系统,都非常忌讳多个大表的关联查询,以及复杂的数据分析类型的报表查询,特别是SNS类型的网站,从需求以及产品设计角 度,就避免了这种情况的产生。往往更多的只是单表的主键查询,以及单表的简单条件分页查询,SQL的功能被极大的弱化了。

3.经典CAP图

CAP理论的核心是:一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性,可用性和分区容错性这三个需求,最多只能同时较好的满足两个。

因此,根据 CAP 原理将 NoSQL 数据库分成了满足 CA 原则、满足 CP 原则和满足 AP 原则三 大类:

  • CA - 单点集群,满足一致性,可用性的系统,通常在可扩展性上不太强大。
  • CP - 满足一致性,分区容忍必的系统,通常性能不是特别高。
  • AP - 满足可用性,分区容忍性的系统,通常可能对一致性要求低一些。

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4.BASE

BASE就是为了解决关系数据库强一致性引起的问题而引起的可用性降低而提出的解决方案。

BASE其实是下面三个术语的缩写:

  • 基本可用(Basically Available)
  • 软状态(Soft state)
  • 最终一致(Eventually consistent)

它的思想是通过让系统放松对某一时刻数据一致性的要求来换取系统整体伸缩性和性能上改观。为什么这么说呢,缘由就在于大型系统往往由于地域分布和极高性能的要求,不可能采用分布式事务来完成这些指标,要想获得这些指标,我们必须采用另外一种方式来完成,这里BASE就是解决这个问题的办法

5.分布式+集群简介

分布式系统(distributed system)

由多台计算机和通信的软件组件通过计算机网络连接(本地网络或广域网)组成。分布式系统是建立在网络之上的软件系统。正是因为软件的特性,所以分布式系统具有高度的内聚性和透明性。因此,网络和分布式系统之间的区别更多的在于高层软件(特别是操作系统),而不是硬件。分布式系统可以应用在在不同的平台上如:PC、工作站、局域网和广域网上等。

简单来讲:

  1. 分布式:不同的多台服务器上面部署不同的服务模块(工程),他们之间通过RPC/RMI之间通信和调用,对外提供服务和组内协作。
  2. 集群:不同的多台服务器上面部署相同的服务模块,通过分布式调度软件进行统一的调度,对外提供服务和访问。

二、Redis入门介绍

Ⅰ-入门概述

是什么

Redis:REmote DIctionary Server(远程字典服务器)是完全开源免费的,用C语言编写的,遵守BSD协议,是一个高性能的(key/value)分布式内存数据库基于内存运行 并支持持久化的NoSQL数据库,是当前最热门的NoSql数据库之一,也被人们称为数据结构服务器。

Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点:

  • Redis支持数据的持久化,可以将内存中的数据保持在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用
  • Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据,同时还提供list,set,zset,hash等数据结构的存储
  • Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份

能干嘛

  • 内存存储和持久化:redis支持异步将内存中的数据写到硬盘上,同时不影响继续服务
  • 取最新N个数据的操作,如:可以将最新的10条评论的ID放在Redis的List集合里面
  • 模拟类似于HttpSession这种需要设定过期时间的功能
  • 发布、订阅消息系统
  • 定时器、计数器

去哪下

怎么玩

  • 数据类型、基本操作和配置
  • 持久化和复制,RDB/AOF
  • 事务的控制
  • 复制(主从关系)

Ⅱ-Redis的安装

略(见服务器配置)

Ⅲ-HelloWorld

在前面make install后指定安装目录后:

image-20210516112533092.png

# -p是指定端口  -a是输入密码 (前面在redis.conf中设置了密码,如果未设置可省略)
[root@localhost bin]# redis-cli -p 6379 -a coderxz
-bash: redis-cli: 未找到命令
[root@localhost bin]# ./redis-cli -p 6379 -a coderxz
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> keys *
(empty list or set)
127.0.0.1:6379> set k1 hello
OK
127.0.0.1:6379> get k1
"hello"
127.0.0.1:6379>

Ⅳ-启动后杂项基础知识

  • redis-benchmark 可测试redis在机器运行的效能
[root@localhost bin]# ./redis-benchmark
====== PING_INLINE ======
  100000 requests completed in 0.59 seconds
  50 parallel clients
  3 bytes payload
  keep alive: 1

99.96% <= 4 milliseconds
99.99% <= 5 milliseconds
100.00% <= 5 milliseconds
168634.06 requests per second

====== PING_BULK ======
  100000 requests completed in 0.63 seconds
  50 parallel clients
  3 bytes payload
  keep alive: 1

99.85% <= 1 milliseconds
99.92% <= 2 milliseconds
99.95% <= 4 milliseconds
99.98% <= 5 milliseconds
100.00% <= 5 milliseconds
158227.84 requests per second #每秒钟15W

====== SET ======
  100000 requests completed in 0.57 seconds
  50 parallel clients
  3 bytes payload
  keep alive: 1

100.00% <= 0 milliseconds
175746.92 requests per second

====== GET ======
  100000 requests completed in 0.57 seconds
  50 parallel clients
  3 bytes payload
  keep alive: 1

100.00% <= 0 milliseconds
175131.36 requests per second
。。。。。。略
  • 单进程

    • 单进程模型来处理客户端的请求。对读写等事件的响应 是通过对epoll函数的包装来做到的。Redis的实际处理速度完全依靠主进程的执行效率
    • Epoll是Linux内核为处理大批量文件描述符而作了改进的epoll,是Linux下多路复用IO接口select/poll的增强版本, 它能显著提高程序在大量并发连接中只有少量活跃的情况下的系统CPU利用率。
  • 默认16个数据库,类似数组下表从零开始,初始默认使用零号库,可在配置文件配置

    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iddatabases 16

    127.0.0.1:6379> select 2
    OK
    127.0.0.1:6379[2]>
    
  • select 命令切换数据库

  • dbsize 查看当前数据库的key的数量 keys *查看所有的key

  • flushdb:清空当前库

  • flushall;通杀全部库

  • 统一密码管理,16个库都是同样密码,要么都OK要么一个也连接不上

  • Redis索引都是从零开始

  • 为什么默认端口是6379 (有个窍门,Redis端口号6379是电话键盘上的MERZ)

三、Redis常用数据类型

Ⅰ-Redis的五大数据类型

  • String(字符串)
    • string是redis最基本的类型,你可以理解成与Memcached一模一样的类型,一个key对应一个value。
    • string类型是二进制安全的。意思是redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象 。
    • string类型是Redis最基本的数据类型,一个redis中字符串value最多可以是512M
  • Hash(哈希,类似java里的Map)
    • Redis hash 是一个键值对集合。
    • 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。
    • 类似Java里面的Map<String,Object>
  • List(列表)
    • 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导列表的头部(左边)或者尾部(右边)。
    • 它的底层实际是个链表
  • Set(集合)
    • Redis的Set是string类型的无序集合。它是通过HashTable实现实现的
  • 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。
  • 哪里去获得redis常见数据类型操作命令

Ⅱ-Key关键字

常用的

命令 描述
DEL key 该命令用于在 key 存在时删除 key。
DUMP key 序列化给定 key ,并返回被序列化的值。
EXISTS key 检查给定 key 是否存在。
EXPIRE key seconds 为给定 key 设置过期时间,以秒计。
EXPIREAT key timestamp EXPIREAT 的作用和 EXPIRE 类似,都用于为 key 设置过期时间。 不同在于 EXPIREAT 命令接受的时间参数是 UNIX 时间戳(unix timestamp)。
PEXPIRE key milliseconds 设置 key 的过期时间以毫秒计。
PEXPIREAT key milliseconds-timestamp 设置 key 过期时间的时间戳(unix timestamp) 以毫秒计
KEYS pattern 查找所有符合给定模式( pattern)的 key 。
MOVE key db 将当前数据库的 key 移动到给定的数据库 db 当中。
PERSIST key 移除 key 的过期时间,key 将持久保持。
PTTL key 以毫秒为单位返回 key 的剩余的过期时间。
TTL key 以秒为单位,返回给定 key 的剩余生存时间(TTL, time to live)。
RANDOMKEY 从当前数据库中随机返回一个 key 。
RENAME key newkey 修改 key 的名称
RENAMENX key newkey 仅当 newkey 不存在时,将 key 改名为 newkey 。
SCAN cursor [MATCH pattern] [COUNT count] 迭代数据库中的数据库键。
TYPE key 返回 key 所储存的值的类型。

案例

  • keys *
  • exists key的名字,判断某个key是否存在
  • move key db —>当前库就没有了,被移除了
  • expire key 秒钟:为给定的key设置过期时间
  • ttl key 查看还有多少秒过期,-1表示永不过期,-2表示已过期
  • type key 查看你的key是什么类型

Ⅲ-String

单值单value

常用

命令 描述
SET key value 设置指定 key 的值
GET key 获取指定 key 的值。
GETRANGE key start end 返回 key 中字符串值的子字符
GETSET key value 将给定 key 的值设为 value ,并返回 key 的旧值(old value)。
GETBIT key offset 对 key 所储存的字符串值,获取指定偏移量上的位(bit)。
MGET key1 [key2…] 获取所有(一个或多个)给定 key 的值。
SETBIT key offset value 对 key 所储存的字符串值,设置或清除指定偏移量上的位(bit)。
SETEX key seconds value 将值 value 关联到 key ,并将 key 的过期时间设为 seconds (以秒为单位)。
SETNX key value 只有在 key 不存在时设置 key 的值。
SETRANGE key offset value 用 value 参数覆写给定 key 所储存的字符串值,从偏移量 offset 开始。
STRLEN key 返回 key 所储存的字符串值的长度。
MSET key value [key value …] 同时设置一个或多个 key-value 对。
MSETNX key value [key value …] 同时设置一个或多个 key-value 对,当且仅当所有给定 key 都不存在。
PSETEX key milliseconds value 这个命令和 SETEX 命令相似,但它以毫秒为单位设置 key 的生存时间,而不是像 SETEX 命令那样,以秒为单位。
INCR key 将 key 中储存的数字值增一。
INCRBY key increment 将 key 所储存的值加上给定的增量值(increment) 。
INCRBYFLOAT key increment 将 key 所储存的值加上给定的浮点增量值(increment) 。
DECR key 将 key 中储存的数字值减一。
DECRBY key decrement key 所储存的值减去给定的减量值(decrement) 。
APPEND key value 如果 key 已经存在并且是一个字符串, APPEND 命令将指定的 value 追加到该 key 原来值(value)的末尾。

案例

  • set/get/del/append/strlen(末尾添加、求长度)
  • Incr/decr/incrby/decrby(+1、-1、+n、-n),一定要是数字才能进行加减
  • getrange/setrange (返回/设置从start-end之间的内容 注意下表从0开始计数
  • setex(set with expire)( 创建keyValue的时候并设置过期时间,动态设置
  • setnx(set if not exist)( 只有在 key 不存在时设置 key 的值。
  • mset/mget/msetnx( 同时设置/获取一个或多个 key-value 对。
  • getset(先get再set)

Ⅳ-List

单值多value

常用

命令 描述
BLPOP key1 [key2 ] timeout 移出并获取列表的第一个元素, 如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。
BRPOP key1 [key2 ] timeout 移出并获取列表的最后一个元素, 如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。
BRPOPLPUSH source destination timeout 从列表中弹出一个值,将弹出的元素插入到另外一个列表中并返回它; 如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。
LINDEX key index 通过索引获取列表中的元素
LINSERT key BEFORE/AFTER pivot value 在列表的元素前或者后插入元素
LLEN key 获取列表长度
LPOP key 移出并获取列表的第一个元素
LPUSH key value1 [value2] 将一个或多个值插入到列表头部
LPUSHX key value 将一个值插入到已存在的列表头部
LRANGE key start stop 获取列表指定范围内的元素
LREM key count value 移除列表元素
LSET key index value 通过索引设置列表元素的值
LTRIM key start stop 对一个列表进行修剪(trim),就是说,让列表只保留指定区间内的元素,不在指定区间之内的元素都将被删除。
RPOP key 移除列表的最后一个元素,返回值为移除的元素。
RPOPLPUSH source destination 移除列表的最后一个元素,并将该元素添加到另一个列表并返回
RPUSH key value1 [value2] 在列表中添加一个或多个值
RPUSHX key value 为已存在的列表添加值

案例

  • lpush/rpush/lrange (lrange key 0 -1 表示获取所有的元素)
# 左边的LPUSH 正着进反着出;右边RPUSH怎么进就怎么出
127.0.0.1:6379> LPUSH list01 1 2 3 4 5
(integer) 5
127.0.0.1:6379> keys *
1) "k3"
2) "list01"
3) "k2"
4) "k1"
127.0.0.1:6379> LRANGE list01 0 -1
1) "5"
2) "4"
3) "3"
4) "2"
5) "1"
127.0.0.1:6379> RPUSH list02 1 2 3 4 5
(integer) 5
127.0.0.1:6379> LRANGE list02 0 -1
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "4"
5) "5"
  • lpop/rpop
  • lindex,按照索引下标获得元素(从上到下)
127.0.0.1:6379> LPOP list01
"5"
127.0.0.1:6379> LPOP list02
"1"
127.0.0.1:6379> lindex list01 0 #上面list01中最上面的5已经出了
"4"
127.0.0.1:6379> lindex list02 0 #上面list02中最上面的1已经出了
"2"
127.0.0.1:6379>
  • llen
  • lrem key 删N个value (rem->remove 有可能有多个key的value是相同的,删除N个值为value)

image-20210516193104236.png

  • ltrim key 开始index 结束index,截取指定范围的值后再赋值给key

image-20210517001950585.png

  • rpoplpush 源列表 目的列表

image-20210517002240191.png

  • lset key index value 修改指定下班下的值

image-20210517002317819.png

  • linsert key before/after 值1 值2

image-20210517002502385.png

性能总结:

  • 它是一个字符串链表,left、right都可以插入添加;
  • 如果键不存在,创建新的链表;
  • 如果键已存在,新增内容;
  • 如果值全移除,对应的键也就消失了。
  • 链表的操作无论是头和尾效率都极高,但假如是对中间元素进行操作,效率就很惨淡了。

Ⅴ-Set

单值多value

常用

命令 描述
SADD key member1 [member2] 向集合添加一个或多个成员
SCARD key 获取集合的成员数
SDIFF key1 [key2] 返回给定所有集合的差集
SDIFFSTORE destination key1 [key2] 返回给定所有集合的差集并存储在 destination 中
SINTER key1 [key2] 返回给定所有集合的交集
SINTERSTORE destination key1 [key2] 返回给定所有集合的交集并存储在 destination 中
SISMEMBER key member 判断 member 元素是否是集合 key 的成员
SMEMBERS key 返回集合中的所有成员
SMOVE source destination member 将 member 元素从 source 集合移动到 destination 集合
SPOP key 移除并返回集合中的一个随机元素
SRANDMEMBER key [count] 返回集合中一个或多个随机数
SREM key member1 [member2] 移除集合中一个或多个成员
SUNION key1 [key2] 返回所有给定集合的并集
SUNIONSTORE destination key1 [key2] 所有给定集合的并集存储在 destination 集合中
SSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count] 迭代集合中的元素

案例

  • sadd/smembers/sismember

image-20210517002822475.png

  • scard,获取集合里面的元素个数

  • srem key value 删除集合中元素

image-20210517003007244.png

  • srandmember key 某个整数(随机出几个数)

image-20210517003129507.png

  • spop key 随机出栈

image-20210517003258172.png

  • smove key1 key2 在key1里某个值 作用是将key1里的某个值赋给key2

image-20210517003556939.png

  • 数学集合类
    • 差集:sdiff
    • 交集:sinter
    • 并集:sunion
127.0.0.1:6379> SMEMBERS set01
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "4"
5) "5"
127.0.0.1:6379> SMEMBERS set02
1) "2"
2) "1"
3) "c"
4) "e"
5) "a"
6) "b"
7) "d"
8) "f"
9) "5"
127.0.0.1:6379> sdiff set01 set02
1) "3"
2) "4"
127.0.0.1:6379> SINTER set01 set02
1) "1"
2) "2"
3) "5"
127.0.0.1:6379> SUNION set01 set02
 1) "1"
 2) "3"
 3) "a"
 4) "f"
 5) "d"
 6) "b"
 7) "2"
 8) "c"
 9) "e"
10) "4"
11) "5"
127.0.0.1:6379>

Ⅵ-Hash

KV模式不变,但V是一个键值对 (类比于key-(HashMap)Value)

常用

命令 描述
HDEL key field1 [field2] 删除一个或多个哈希表字段
HEXISTS key field 查看哈希表 key 中,指定的字段是否存在。
HGET key field 获取存储在哈希表中指定字段的值。
HGETALL key 获取在哈希表中指定 key 的所有字段和值
HINCRBY key field increment 为哈希表 key 中的指定字段的整数值加上增量 increment 。
HINCRBYFLOAT key field increment 为哈希表 key 中的指定字段的浮点数值加上增量 increment 。
HKEYS key 获取所有哈希表中的字段
HLEN key 获取哈希表中字段的数量
HMGET key field1 [field2] 获取所有给定字段的值
HMSET key field1 value1 [field2 value2 ] 同时将多个 field-value (域-值)对设置到哈希表 key 中。
HSET key field value 将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value 。
HSETNX key field value 只有在字段 field 不存在时,设置哈希表字段的值。
HVALS key 获取哈希表中所有值。
HSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count] 迭代哈希表中的键值对。

案例

  • hset/hget/hmset/hmget/hgetall/hdel几乎天天用的
127.0.0.1:6379> hset user id 11  #这里key是user value是 id 11
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget user id
"11"
127.0.0.1:6379> hset user name z3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget user name
"z3"
127.0.0.1:6379> hmset customer id 11 name lisi age 26 #一次性添加多个
OK
127.0.0.1:6379> hmget customer id name age #一次性获取多个,被获取之后的数据依旧存在
1) "11"
2) "lisi"
3) "26"
127.0.0.1:6379> HGETALL customer  #获取所有的value(这里的value就已经包括了key-value)
1) "id"
2) "11"
3) "name"
4) "lisi"
5) "age"
6) "26"
  • hlen
  • hexists key 在key里面的某个值的key
127.0.0.1:6379> hdel user name
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hlen user
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hlen customer
(integer) 3
127.0.0.1:6379> HEXISTS user id
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HEXISTS user email
  • hkeys/hvals
127.0.0.1:6379> hkeys customer
1) "id"
2) "name"
3) "age"
127.0.0.1:6379> hvals customer
1) "11"
2) "lisi"
3) "26"
  • hincrby/hincrbyfloat
  • hsetnx
127.0.0.1:6379> HINCRBY customer age 3
(integer) 29
127.0.0.1:6379> HINCRBY customer age 3 #添加 key对应的key-value中的value的值
(integer) 32
127.0.0.1:6379> hset customer score 91.5
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HINCRBYFLOAT customer score 0.6 #添加 key对应的key-value中的value的值
"92.1"
127.0.0.1:6379> HSETNX customer age 22
(integer) 0
127.0.0.1:6379> HSETNX customer email abc@qq.com
(integer) 1

Ⅶ-ZSet

在set基础上,加一个score值。 之前set是k1 v1 v2 v3, 现在zset是k1 score1 v1 score2 v2 (score1 v1就是一个键值对

常用

命令 描述
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
ZCARD key 获取有序集合的成员数
ZCOUNT key min max 计算在有序集合中指定区间分数的成员数
ZINCRBY key increment member 有序集合中对指定成员的分数加上增量 increment
ZINTERSTORE destination numkeys key [key …] 计算给定的一个或多个有序集的交集并将结果集存储在新的有序集合 key 中
ZLEXCOUNT key min max 在有序集合中计算指定字典区间内成员数量
ZRANGE key start stop [WITHSCORES] 通过索引区间返回有序集合指定区间内的成员
ZRANGEBYLEX key min max [LIMIT offset count] 通过字典区间返回有序集合的成员
ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT] 通过分数返回有序集合指定区间内的成员
ZRANK key member 返回有序集合中指定成员的索引
ZREM key member [member …] 移除有序集合中的一个或多个成员
ZREMRANGEBYLEX key min max 移除有序集合中给定的字典区间的所有成员
ZREMRANGEBYRANK key start stop 移除有序集合中给定的排名区间的所有成员
ZREMRANGEBYSCORE key min max 移除有序集合中给定的分数区间的所有成员
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES] 返回有序集中指定区间内的成员,通过索引,分数从高到低
ZREVRANGEBYSCORE key max min [WITHSCORES] 返回有序集中指定分数区间内的成员,分数从高到低排序
ZREVRANK key member 返回有序集合中指定成员的排名,有序集成员按分数值递减(从大到小)排序
ZSCORE key member 返回有序集中,成员的分数值
ZUNIONSTORE destination numkeys key [key …] 计算给定的一个或多个有序集的并集,并存储在新的 key 中
ZSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count] 迭代有序集合中的元素(包括元素成员和元素分值)

案例

  • zadd/zrange
    • Withscores

image-20210517092201569.png

  • zrangebyscore key 开始score 结束score
    • withscores
    • ( 不包含
    • Limit 作用是返回限制
      • limit 开始下标步 多少步

image-20210517092538009.png

  • zrem key 某score下对应的value值,作用是删除元素
  • zcard/zcount key score区间/zrank key values值,作用是获得下标值/zscore key 对应值,获得分数
  • zrevrank key values值,作用是逆序获得下标值
  • zrevrange
  • zrevrangebyscore key 结束score 开始score
127.0.0.1:6379> ZCARD zset01  #统计个数
(integer) 4
127.0.0.1:6379> zcount zset01 60 80 #统计[60,80]之间的个数
(integer) 3
127.0.0.1:6379> ZRANK zset01 v4 #获取对应的下标
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zscore zset01 v4 #返回分数
"90"
127.0.0.1:6379> ZREVRANK zset01 v4 #作用是逆序获得下标值
(integer) 0
127.0.0.1:6379> ZREVRANGE zset01 0 -1#分数从高到低
1) "v4"
2) "v3"
3) "v2"
4) "v1"
127.0.0.1:6379> ZRANGE zset01 0 -1 #分数从低到高
1) "v1"
2) "v2"
3) "v3"
4) "v4"
127.0.0.1:6379> ZREVRANGEBYSCORE zset01 90 60 #分数从高到低的截取区间[90,60]
1) "v4"
2) "v3"
3) "v2"
4) "v1"
127.0.0.1:6379> zadd zset01 60 coderxz
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZRANGE zset01 0 -1 withscores #存在score相同的好像也可以
 1) "coderxz"
 2) "60"
 3) "v1"
 4) "60"
 5) "v2"
 6) "70"
 7) "v3"
 8) "80"
 9) "v4"
10) "90"

四、配置文件介绍

Redis 的配置文件位于 Redis 安装目录下,文件名为 redis.conf(Windows 名为 redis.windows.conf)。

image-20210517094132781.png

你可以通过 CONFIG 命令查看或设置配置项。

语法

Redis CONFIG 命令格式如下:

redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET CONFIG_SETTING_NAME

实例

redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET loglevel1) "loglevel"2) "notice"

参数说明

redis.conf 配置项说明如下:

--------------redis.conf中GENERAL的部分配置:--------------------

  • daemonize no

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(Windows 不支持守护线程的配置为 no )

  • pidfile /var/run/redis.pid

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

  • port 6379

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

  • bind 127.0.0.1

绑定的主机地址

  • timeout 300

当客户端闲置多长秒后关闭连接,如果指定为 0 ,表示关闭该功能

  • loglevel notice

指定日志记录级别,Redis 总共支持四个级别:debug、verbose、notice、warning,默认为 notice

  • logfile stdout

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

  • databases 16

设置数据库的数量,默认数据库为0,可以使用SELECT 命令在连接上指定数据库id

-------------redis.conf的SNAPSHOTTING快照配置------------------------

  • save < seconds> < changes>

Redis 默认配置文件中提供了三个条件(以下三者出其一就会触发):

save 900 1 900秒以内有1次修改

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。

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

  • rdbcompression yes

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

  • dbfilename dump.rdb

指定本地数据库文件名,默认值为 dump.rdb

  • dir ./

指定本地数据库存放目录

  • slaveof < masterip> < masterport>

设置当本机为 slave 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

  • masterauth < master-password>

当 master 服务设置了密码保护时,slav 服务连接 master 的密码

-----------------redis.conf的SECURITY部分配置------------------------

  • requirepass foobared

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 命令提供密码,默认关闭

image-20210517105959134.png

-----------------redis.conf中LIMITS的部分配置------------------

  • maxclients 128

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

  • maxmemory < bytes>

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-policy noeviction(默认) 缓存清除策略,生产环境上肯定得改

(1)volatile-lru:使用LRU算法移除key,只对设置了过期时间的键 (最近最少使用)
(2)allkeys-lru:使用LRU算法移除key
(3)volatile-random:在过期集合中移除随机的key,只对设置了过期时间的键
(4)allkeys-random:移除随机的key
(5)volatile-ttl:移除那些TTL值最小的key,即那些最近要过期的key
(6)noeviction:不进行移除。针对写操作,只是返回错误信息

--------------redis.conf中 APPEND ONLY MODE的部分配置-----------

  • appendonly no

AOF启动,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

  • appendfilename appendonly.aof

指定更新日志文件名,默认为 appendonly.aof

  • appendfsync everysec

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(折中,默认值)

  • vm-enabled no

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-swap-file /tmp/redis.swap

虚拟内存文件路径,默认值为 /tmp/redis.swap,不可多个 Redi

以上是关于Redis泛泛而谈(详细2W字)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

2w字长文详细介绍 Python 处理日期与时间,这篇太给力了!

周末2W字总结Java--Mybatis经典面试题《王者笔记收藏版》

2w字干货ArrayList与LinkedList的区别以及JDK11中的底层实现

数据结构十大排序算法+二分查找(左程云 左神版 全文2W字+ word很大,你忍一下~~)

2W 字总结 !体系化带你全面认识 Nginx

7000字 Redis 超详细总结笔记总 | 收藏必备!