Redis学习笔记——初级

Posted 2020-06-18 jihite

1. Redis是什么、特点、优势

Redis是一个开源的使用C语言编写、开源、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、高性能的Key-Value数据库，并提供多种语言的API。

它通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是 字符串(String)、哈希(Map)、 列表(list)、集合(sets) 和 有序集合(sorted sets)等类型。

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。

Redis优势

• 性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
• 丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
• 原子 – Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行。
• 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

2. redis安装（Linux）、启动、退出、设置密码、远程连接

2.1 安装redis

下载redis安装包（如：redis-2.8.17.tar.gz）

tar -zxvf redis-2.8.17.tar.gz
cd redis-2.8.17
make
sudo make install

2.2 后台启动服务端

nohup redis-server &

注：redis-server默认启动端口是6379，没有密码

如果不使用默认配置文件，启动时可以加上配置文件

nohup redis-server  ~/soft/redis-2.8.17/redis.conf &

 

2.3 启动客户端、验证

127.0.0.1:6379> ping
PONG

127.0.0.1:6379> set var "hello world"
OK
127.0.0.1:6379> get var
"hello world"

 

2.4 退出

关闭redis-server

redis-cli shutdown

例子

$ps -ef | grep redis
root     23422 19813  0 10:59 pts/5    00:00:08 redis-server *:6379

$sudo redis-cli  shutdown
[23422] 05 Mar 12:11:29.301 # User requested shutdown...
[23422] 05 Mar 12:11:29.301 * Saving the final RDB snapshot before exiting.
[23422] 05 Mar 12:11:29.314 * DB saved on disk
[23422] 05 Mar 12:11:29.314 # Redis is now ready to exit, bye bye...
[1]+  Done                    sudo redis-server  (wd: ~/soft/redis-2.10.3)
(wd now: ~/soft/redis-2.8.17)

$ps -ef | grep redis
wzh94434 30563 19813  0 12:11 pts/5    00:00:00 grep redis

注：如果设置上密码后，单纯的redis-cli是关不掉的，必须加上ip、port、passwd

sudo redis-cli -h host -p port -a passwd shutdown

退出客户端

localhost:6379> QUIT

 

2.5 设立密码

打开redis.conf找到requirepass，去掉默认，修改

requirepass yourpassword

验证密码的正确性

localhost:6379> auth jihite
OK

 

2.6 远程连接

需要已经安装redis，可以使用redis-cli命令

redis-cli -h host -p port -a password

 

2.7 查看redis-server统计信息

INFO

3. Reis key

 Redis是key-value的数据库，Redis的键用于管理Redis的键，基本语法是

COMMAND KEY_NAME

例子：

localhost:6379> SET var redis
OK
localhost:6379> GET var
"redis"
localhost:6379> DEL var
(integer) 1
localhost:6379> GET var
(nil)

注：redis命令不区分大小写，所以get var和GET var是等价的

序号	Redis keys命令及描述
1	DEL key 该命令用于在 key 存在是删除 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。
4	EXPIRE key seconds 为给定 key 设置过期时间。
5	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)。
6	PEXPIRE key milliseconds  设置 key 的过期时间亿以毫秒计。
7	PEXPIREAT key milliseconds-timestamp  设置 key 过期时间的时间戳(unix timestamp) 以毫秒计
8	KEYS pattern  查找所有符合给定模式( pattern)的 key 。例如keys * 返回所有的key
9	MOVE key db  将当前数据库的 key 移动到给定的数据库 db 当中。
10	PERSIST key  移除 key 的过期时间，key 将持久保持。
11	PTTL key  以毫秒为单位返回 key 的剩余的过期时间。
12	TTL key  以秒为单位，返回给定 key 的剩余生存时间(TTL, time to live)。
13	RANDOMKEY  从当前数据库中随机返回一个 key 。
14	RENAME key newkey  修改 key 的名称
15	RENAMENX key newkey  仅当 newkey 不存在时，将 key 改名为 newkey 。
16	TYPE key  返回 key 所储存的值的类型。

4. 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)。

4.1 String（字符串）

• 是Redis最基本的数据类型，可以理解成与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value
• 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 
• 一个键最大能存储512MB

例子

127.0.0.1:6379> set var "String type"
OK
127.0.0.1:6379> get var
"String type"

说明：利用set给变量var赋值“String type”；利用get获得变量var的值

 

4.2 Hash（哈希）

• 是一个键值对集合
• 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

例子

127.0.0.1:6379> HMSET var:1  name jihite school pku
OK

127.0.0.1:6379> HGETALL var:1
1) "name"
2) "jihite"
3) "school"
4) "pku"

说明

var:1是键值，每个 hash 可以存储 2^{32 - 1} 键值对（40多亿）

HMSET用于建立hash对象，HGETALL用于获取hash对象

 

4.3 LIST（列表）

例子

127.0.0.1:6379> lpush lvar 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lpush lvar a
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lpush lvar ab
(integer) 3

127.0.0.1:6379> lrange lvar 0 1
1) "ab"
2) "a"
127.0.0.1:6379> lrange lvar 0 10
1) "ab"
2) "a"
3) "1"
127.0.0.1:6379> lrange lvar 2 2
1) "1"

说明

lpush往列表的前边插入；lrange后面的数字是范围（闭区间）

列表最多可存储 2^{32 - 1} 元素 (4294967295, 每个列表可存储40多亿)。

 

4.4 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)

例子

127.0.0.1:6379> sadd setvar redis
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd setvar mongodb
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd setvar mongodb
(integer) 0
127.0.0.1:6379> sadd setvar rabbitmq
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers setvar
1) "rabbitmq"
2) "redis"
3) "mongodb"

说明

set往集合中插入元素，smembers列举出集合中的元素

成功插入返回1；错误插入返回0，例子中mongodb第二次插入时，因已经存在，故插入失败。

 

4.5 zset(sorted sete：有序集合)

zset和set一样也是String类型的集合，且不允许元素重复

zset和set不同的地方在于zset关联一个double类型的分数，redis通过分数对集合中的元素排序

zset的元素是唯一的，但是分数是可以重复的

例子

127.0.0.1:6379> zadd zvar 1 redis
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd zvar 1 redis
(integer) 0
127.0.0.1:6379> zadd zvar 2 redis
(integer) 0
127.0.0.1:6379> 
127.0.0.1:6379> zadd zvar 2 mongo
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd zvar 0 rabbitmq
(integer) 1
127.0.0.1:6379>  
127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE zvar 0 1000
1) "rabbitmq"
2) "mongo"
3) "redis"
127.0.0.1:6379> 
127.0.0.1:6379> 
127.0.0.1:6379> zadd zvar -2 celery
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE zvar 0 1000
1) "rabbitmq"
2) "mongo"
3) "redis"
127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE zvar -3 1000
1) "celery"
2) "rabbitmq"
3) "mongo"
4) "redis"

说明

成功插入返回1，否则返回0。插入已存在元素失败--返回0

分数为float（可正、负、0）

5. Redis HyperLogLog

Redis HyperLogLog是用来做基数统计的算法。优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定的、并且是很小的。

在 Redis 里面，每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基 数。这和计算基数时，元素越多耗费内存就越多的集合形成鲜明对比。

注：因为HyperLogLog只会根据输入元素来计算基数，而不会存储输入元素本身，因此不会返回输入的各个元素。

基数是什么？ 对于["abc", "abc", "2", "3"]，基数是["abc", "2", "3"]，个数是3.

例子

localhost:6379> pfadd jsh redis
(integer) 1
localhost:6379> pfadd jsh redis
(integer) 0
localhost:6379> pfadd jsh mongodb
(integer) 1
localhost:6379> pfadd jsh rabbitmq
(integer) 1
localhost:6379> pfcount jsh
(integer) 3
localhost:6379> pfadd jsh2 redis
(integer) 1
localhost:6379> pfadd jsh2 a
(integer) 1
localhost:6379> pfcount jsh2
(integer) 2

localhost:6379> pfmerge jsh jsh2
OK
localhost:6379> pfcount jsh
(integer) 4
localhost:6379> pfcount jsh2
(integer) 2

说明：

• pfadd key ele [ele2 ...]：添加指定元素到HyperLogLog中，
• pfcount key: 返回给定HyperLogLog的基数估算值
• pfmerge destkey srckey [srckey2....]：讲多个HyperLogLog合并到一个第一个HyperLogLog中

6. Redis 发布订阅

Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式：发送者(pub)发送消息，订阅者(sub)接收消息。 

Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。

原理：下图展示了三个客户端client1, client2, client5订阅了频道channel1

当有新消息通过PUBLISH发送给channel1时，这时候channel1就会把消息同时发布给订阅者

例子

创建订阅频道redisChat

localhost:6379> subscribe redisChat
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "redisChat"
3) (integer) 1

打开几个客户端，订阅channel redisChat

localhost:6379> psubscribe redisChat
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "psubscribe"
2) "redisChat"
3) (integer) 1

然后给channel redisChat发送消息“Hello World”

localhost:6379> publish redisChat "Hello World"
(integer) 1

客户端会收到消息

Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "pmessage"
2) "redisChat"
3) "redisChat"
4) "Hello World"

7. Redis事务

事务是一个单独的操作集合，事务中的命令有顺序，是一个原子操作（事务中的命令要么全部执行，要么全部不执行），执行一个事务中的命令时不会被其他命令打断。

一个事务从开始到结束经过以下三个阶段：

• 开始事务
• 命令入队
• 执行事务

例子

localhost:6379> MULTI
OK
localhost:6379> set name jihite
QUEUED
localhost:6379> get name
QUEUED
localhost:6379> sadd language "c++" "python" "java"
QUEUED
localhost:6379> smembers language
QUEUED
localhost:6379> exec
1) OK
2) "jihite"
3) (integer) 3
4) 1) "java"
   2) "python"
   3) "c++"

说明：事务以MULTI开始，以EXEC结束

8. Redis脚本

Redis 脚本使用 Lua 解释器来执行脚本。执行脚本的常用命令为 EVAL。基本语法

EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...]

例子

localhost:6379> EVAL "return {KEYS[1],KEYS[2],ARGV[1],ARGV[2]}" 2 key1 key2 first second
1) "key1"
2) "key2"
3) "first"
4) "second"

9. 数据备份与恢复

数据备份

localhost:6379> save
OK

改命令会在redis的安装目录中创建文件dump.rdb，并把数据保存在该文件中。

 

查看redis的安装目录

localhost:6379> config get dir
1) "dir"
2) "/home/jihite/soft/redis-2.8.17"

 

数据恢复

只需将备份文件dump.rdb拷贝到redis的安装目录即可。

10. 数据库操作

Redis中，一共有16个数据库，分别是0~15，一般情况下，进入数据库默认编号是0，如果我们要进入指定数据库，可以用select语句

切换到编号为3的数据库

localhost:6379> select 3
OK
localhost:6379[3]>

查看数据库中所有的键值

localhost:6379[1]> set a 1
OK
localhost:6379[1]> set  b 2
OK
localhost:6379[1]> keys *
1) "b"
2) "a"

返回当前数据库中所有key的数目:　　dbsize 

删除当前数据库中的所有key: 　　flushdb    

清空所有数据库中的所有key: 　　flushall

把当前数据库中的key转移到指定数据库：move a aim_db，例：

localhost:6379[1]> set z sss
OK
localhost:6379[1]> move z 0
(integer) 1
localhost:6379[1]> select 0
OK
localhost:6379> get z
"sss"