Redis 基础知识

Redis 是 Remote Dictionary Server(远程数据服务)的缩写，由意大利人 antirez(Salvatore Sanfilippo) 开发的一款内存高速缓存数据库，该软件使用 C 语言编写,它的数据模型为 key-value。

官方介绍：

Redis is an open source (BSD licensed), in-memory data structure store, used as a database, cache, and message broker. Redis provides data structures such as strings, hashes, lists, sets, sorted sets with range queries, bitmaps, hyperloglogs, geospatial indexes, and streams. Redis has built-in replication, Lua scripting, LRU eviction, transactions, and different levels of on-disk persistence, and provides high availability via Redis Sentinel and automatic partitioning with Redis Cluster.

Redis是一个开源（BSD许可）的内存数据结构存储，被用作数据库、缓存和消息代理。Redis提供的数据结构包括：字符串、哈希值、列表、集合、带范围查询的排序集合、位图、超日志、地理空间索引和流。Redis有内置的复制、Lua脚本、LRU驱逐、事务和不同级别的磁盘持久性，并通过Redis Sentinel和Redis Cluster的自动分区提供高可用性。

关键点：开源、基于内存的数据结构存储、可以作为数据库、缓存、消息代理提供了九种+ 的数据结构。

支持各种功能

复制、内部检测、事务操作、数据持久化、高可用功能(高可用、高扩展)

趋势：

Redis��趋势图1

Redis趋势图2

资料来源：https://db-engines.com/en/ranking/key-value+store/all

应用场景

我们直接从几种数据本身的应用特性来描述一下该软件的应用场景：

Sort Set (有序集合)

有序集合在普通集合的基础上做了分数比较的特性，所以主要用来做一些分类排序等功能

比如：排行榜应用，取 top n 操作
List (列表)

列表本身具有排序、切片等特性，因为redis的基于内存的分布式特性，它主要来做一些数据筛选、排序等功能

比如：获得最新 N 个数据或某个分类的最新数据等
String (字符串)

字符串的其实就是数据的临时存储，借助于redis的内存特性，主要做一些共享之类的功能。

比如：计数器应用、会话共享、购物车状态数据等
Set (集合)

集合主要是数据的统计，由于数据本身具有权重的特性，所以判断数据是否存在的特性要比list好很多。

比如：获得共同数据、安全防御的ip判断、社交好友等

以数据存储本身的角度来说场景
		有序集合	- 各种排行、topn
		list 	   - 数据的排布，顺序
		sort集合    - 范围数据列表
		string     - 数据的存储
		hash字典	  - 数据分类(子分类)

只要你有丰富的想象力，redis你想着么用就怎么用。

Redis 部署

Redis 的安装有两种方式，一个是多主机环境下使用、一个是单台主机部署方便实验测试。

通过软件源安装

# 安装源仓库
add-apt-repository ppa:redislabs/redis
apt-get update

# 查看软件版本
apt info redis
apt info redis-server
# 安装软件
apt install redis
注意：会自动安装 redis-server、redis-tools 依赖软件

# 服务管理
systemctl stop redisredis-server
systemctl disable redis-server
systemctl start redis-server

# 默认启动的端口号6379

# 进入redis数据库
redis-cli

# 查看信息
info

手工安装方式

# 下载软件
mkdir /data/softs && cd /data/softs
wget https://download.redis.io/releases/redis-6.2.5.tar.gz

# 解压文件
tar xf redis-6.2.5.tar.gz
cd redis-6.2.5/

# 确认安装效果
grep 'make PREF' -B 2 README.md
% make install

# 指定安装路径
You can use `make PREFIX=/some/other/directory install` if you wish to use a

# 编译安装
make PREFIX=/data/server/redis install
# 此命令已经将make编译安装的步骤整合在一起

# 查看效果
# tree /data/server/redis/
/data/server/redis/
└── bin
├── redis-benchmark
├── redis-check-aof -> redis-server
├── redis-check-rdb -> redis-server
├── redis-cli
├── redis-sentinel -> redis-server
└── redis-server
1 directory, 6 files

# 配置环境变量
echo 'PATH=/data/server/redis/bin:$PATH' > /etc/profile.d/redis.sh
source /etc/profile.d/redis.sh

# 创建基本目录
mkdir /data/server/redis/{etc,log,data,run} -p
# 因为redis service 里面指定这几个路径因此要创建出来用于服务存放数据
cp redis.conf /data/server/redis/etc/

启动命令

Redis启动命令

前台方式启动 redis

redis-server /data/server/redis/etc/redis.conf

Redis前台方式启动

检查效果

Redis启动端口

redis在可以基于同一个配置文件启动多个程序

# 启动多个实例
redis-server /data/server/redis/etc/redis.conf --port 6666
redis-server /data/server/redis/etc/redis.conf --port 7777
redis-server /data/server/redis/etc/redis.conf --port 8888
redis-server /data/server/redis/etc/redis.conf --port 9999
# 查看效果
netstat -tnulp | grep redis

Redis多实例

后台方式启动

# 定制redis配置文件
root@python-auto:~# vim /data/server/redis/etc/redis.conf

# daemonize no 将redis的启动设定为后台启动
daemonize yes
bind 10.0.0.12 127.0.0.1 
#增加本地IP地址

# 启动redis服务
/data/server/redis/bin/redis-server /data/server/redis/etc/redis.conf

# 查看效果
netstat -tnulp | grep redis

# 关闭服务
redis-cli shutdown
#注意此命令是将本机中的所有实例进程全部关闭
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6666
#访问进程
kill -9 $(lsof -Pti :6379)

#启动多实例

redis-server /data/server/redis/etc/redis.conf --port 6380
redis-server /data/server/redis/etc/redis.conf --port 6381
redis-server /data/server/redis/etc/redis.conf --port 6382
redis-server /data/server/redis/etc/redis.conf --port 6383

#伪集群效果

简单实践

查看配置

root@python-auto:/etc/redis# grep -Env '#|^$' redis.conf
bind 127.0.0.1 -::1 绑定地址
protected-mode yes
port 6379 暴露端口
tcp-backlog 511 连接队列
timeout 0
tcp-keepalive 300
daemonize yes 后台启动
supervised auto
pidfile /run/redis/redis-server.pid
loglevel notice
logfile /var/log/redis/redis-server.log
databases 16 默认16个数据库
always-show-logo no
set-proc-title yes
proc-title-template "{title} {listen-addr} {server-mode}"
stop-writes-on-bgsave-error yes
rdbcompression yes
rdbchecksum yes
dbfilename dump.rdb 数据文件名称
rdb-del-sync-files no
dir /var/lib/redis 数据文件所在目录
...

常用操作命令

# 连接数据库
root@python-auto:/etc/redis# redis-cli 精简连接格式
127.0.0.1:6379>
root@python-auto:/etc/redis# redis-cli -h localhost -p 6379 标准连接格式
localhost:6379>
root@python-auto:~# redis-cli --raw 中文连接格式
127.0.0.1:6379>
# 测试效果
127.0.0.1:6379> ping
PONG
# 退出效果
127.0.0.1:6379[5]> quit

查看帮助信息：

127.0.0.1:6379> help
redis-cli 6.2.5
To get help about Redis commands type:
"help @<group>" to get a list of commands in <group>
"help <command>" for help on <command>
"help <tab>" to get a list of possible help topics
"quit" to exit
To set redis-cli preferences:
":set hints" enable online hints
":set nohints" disable online hints
Set your preferences in ~/.redisclirc
注意：
历史操作命令在 ~/.rediscli_history 文件中

命令组解析

redis将大量的命令进行了简单的分组操作，对于6.2.5来说，他有 15个命令组
@generic 通用的命令组
@string 字符相关命令组
@list 列表相关命令组
@set 集合相关命令组
@sorted_set 有序集合相关命令组
@hash hash相关命令组
@pubsub 发布订阅相关命令组
@transactions 事务相关命令组
@connection 连接相关命令组
@server 服务相关命令组
@scripting 脚本相关命令组
@hyperloglog 超级日志相关命令组
@cluster 集群相关命令组
@geo 基因类数据相关命令组
@stream 流数据相关命令组

——————————————————————————————————
#查看命令组
127.0.0.1:6379> help @generic
#查看组中单独命令帮助
127.0.0.1:6379> help ECHO
ECHO message
summary: Echo the given string
since: 1.0.0
group: connection

简单实践

# 选择数据库
127.0.0.1:6379> select 5
OK
127.0.0.1:6379[5]>
# 查看所有属性信息
127.0.0.1:6379[5]> info
...
# 查看部分属性信息
127.0.0.1:6379[5]> info cpu
# CPU
used_cpu_sys:1.222606
used_cpu_user:0.905046
used_cpu_sys_children:0.000000
used_cpu_user_children:0.000000
used_cpu_sys_main_thread:1.221889
used_cpu_user_main_thread:0.904515
# 获取配置属性
127.0.0.1:6379[5]> CONFIG GET bind
1) "bind"
2) "127.0.0.1 -::1"

Key 相关命令

# 获取所有的key信息
127.0.0.1:6379> help KEYS
KEYS pattern
summary: Find all keys matching the given pattern
since: 1.0.0
group: generic
# 判断一个key是否存在
127.0.0.1:6379> help EXISTS
EXISTS key [key ...]
summary: Determine if a key exists
since: 1.0.0
group: generic
# 设置一个key
127.0.0.1:6379> help set
SET key value [EX seconds|PX milliseconds|EXAT timestamp|PXAT millisecondstimestamp|
KEEPTTL] [NX|XX] [GET]
summary: Set the string value of a key
since: 1.0.0
group: string
# 获取一个key
127.0.0.1:6379> help get
GET key
summary: Get the value of a key
since: 1.0.0
group: string
# 删除一个key
127.0.0.1:6379> help DEL
DEL key [key ...]
summary: Delete a key
since: 1.0.0
group: generic
# 查看key的类型
127.0.0.1:6379> help TYPE
TYPE key
summary: Determine the type stored at key
since: 1.0.0
group: generic
# 设置一个有过期期限的key
127.0.0.1:6379> help EXPIRE
EXPIRE key seconds
summary: Set a key's time to live in seconds
since: 1.0.0
group: generic
# 查看一个key的有效时间
127.0.0.1:6379> help TTL
TTL key
summary: Get the time to live for a key
since: 1.0.0
group: generic
# 删除当前库的所有key
127.0.0.1:6379> help FLUSHDB
FLUSHDB [ASYNC|SYNC]
summary: Remove all keys from the current database
since: 1.0.0
group: server
# 删除当前数据库所有的数据
127.0.0.1:6379> help FLUSHALL
FLUSHALL [ASYNC|SYNC]
summary: Remove all keys from all databases
since: 1.0.0
group: server

String

string类型是实战中应用最多的数据类型，可以用于各种其他类型数据的值的存储，非常方便

特点：

其他数据类型的数据表现样式
简单的数据存储

示例： cookie、session、校验码等

简单实践

设定key

设定一个普通的key
set key value

设定一个有过期时间的key

setex key seconds value

同时设定多个值
mset key1 value1 key2 value2 ...

获取key

获取一个key
get key

获取多个key
mget key1 key2 ...

删除key

删除一个key
del key1

删除多个key
del key1 key2 ...

List

list 是一个string类型的列表，redis的每个list都可以存储 2^32 -1 个元素，列表的元素方便排序、获取、统计等相关操作。

各种各样的列表场景都可以

lish类型数据

设定key

左侧添加数据
lpush key value1 value2
右侧添加数据
rpush key value1 value2
插入指定元素
linsert key before|after 现有元素 新元素

获取key

获取列表数据
lrange key start stop
注意：start 是从 0开始、stop如果为 -1的话，代表最后一个。

获取key指定位置的值
LINDEX key index

获取key列表的值的数量
LLEN key

根据key获取在当前列表的位置
LPOS key 

删除key

从key中删除指定的value
lrem key count value

注意：
count > 0: 从头往尾移除指定数量个 value
count < 0: 从尾往头移除指定数量个 value
count = 0: 移除所有的 value


从key的左侧删除指定个数的 value
LPOP key [count]


从key的右侧删除指定个数的 value
RPOP key [count]


保留范围数据，范围之外的都删除
LTRIM key 起始索引 结束索引



实践：
lpush mylist e b e b e b  在左侧插入 ebebebe
lrang mylist 0 -1 显示
lrem mylist 3 e 从左侧开始删除3个e
lrem mylist 3 b 从左侧开始删除3个b
lrem mylist -1 3 从尾部右侧删除1个3
lrem mylist 0 a   =0删除所有的a 
ltrim mylist 2 3 只保留2到3 其他的都删除

set

set 是一个string类型的集合，redis的每个list都可以存储 2^32 -1 个元素，集合元素无序且不重复，可以进行各种排序统计场景。

场景：内容不重复的任何场景都可以

无序集合

设定key

添加数据
SADD key member [member ...]

注意：
因为是无序的，所以查看的时候，没有顺序
如果key中已经存在 member，那么不会重复增加

合并多个key
SUNION key [key ...]
将多个key的内容合并在一起，相同的member只会存在一个

获取key

获取set数据
SMEMBERS key

获取set中的member个数
SCARD key

获取多个key相同的内容 -- 取交集
SINTER key [key ...]

获取多个key不相同的内容 -- 取差集
SDIFF key [key ...]

删除key

从key中删除指定的member
SREM key member [member ...]

从key的随机删除指定个数的 member
SPOP key [count]

Sort set

set 是一个string类型的集合，redis的每个list都可以存储 2^32 -1 个元素，集合元素无序且不重复，可以进行各种排序统计场景。

有序集合 sortset

场景：排行榜、topN

设定key

添加数据
ZADD key score member [score member ...]

注意：
因为每个member有score，所以查看的时候，有会按照score的值进行排序
如果key中已经存在 member，那么不会重复增加

获取key

获取有序集合数据
ZRANGE key min max [REV]

注意：
min 是从 0开始、max如果为 -1的话，代表最后一个。
rev 代表反序

获取有序集合中的指定分数范围的元素
ZRANGEBYSCORE key min max

获取有序集合元素的权重
ZSCORE key member

获取有序集合元素个数
ZCARD key

删除key

从key中删除指定的member
ZREM key member [member ...]

从key的随机删除指定个数的 member
ZREMRANGEBYSCORE key min max

sortset 实践

添加数据
zadd mysortset 89 zhangsan 67 lisi 76 wangwu 91 madong 100 chunpeng

正序查看
zrange mysortset 0 -1
倒序查看
zrange mysortset 0 -1 rev
查看有序集合key个数
zcard mysortset 
查看66-89对应范围的人
zrangebyscore mysortset 66 89
删除指定 zhangsan lisi
zrem mysortset lishi zhangsan
删除指定分数范围的key，删除60分以上的人
zremrangebyscore mysortset 60 100

Hash

hash 是一个string类型的字段和值的关联表，redis的每个hash都可以存储 2^32 -1 个键值对，非常适合于存储对象场景。

hash

使用场景：
	某个对象的特定属性：
		person: {
			username: zhangsan,
			password: 123456,
			address: beijign,
			xxx: xxx
		}

设定 key

添加数据
HSET key field value [field value ...]

注意：在实践的时候、hset 也可以实现添加多个数据对的效果
添加多个数据
HMSET key field value [field value ...]

获取 key

获取所有属性
HKEYS key

获取多个属性的值
HMGET key field [field ...]

删除 key

从key中删除指定的value
HDEL key field [field ...]

直接删除key所有的内容
del key

实践：
增加数据
hset person username zhangsan age 36 weight 140 height 1789 wife hanmeimei
查看集合
HKEYS person

HMGET person username age wife
晒选删除字段
hdel person wife

应用场景​

Redis 部署​

简单实践​

查看配置​

常用操作命令​

查看帮助信息：​

命令组解析​

Key 相关命令​

String​

设定key​

获取key​

删除key​

List​

设定key​

获取key​

删除key​

set​

设定key​

删除key​

Sort set​

设定key​

获取key​

删除key​

Hash​

设定 key​

获取 key​

应用场景

Redis 部署

简单实践

查看配置

常用操作命令

查看帮助信息：

命令组解析

Key 相关命令

String

设定key

获取key

删除key

List

设定key

获取key

删除key

set

设定key

删除key

Sort set

设定key

获取key

删除key

Hash

设定 key

获取 key