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Redis实战

1. 初始redis

1.1 Redis简介

1.1.1 Redis与其他数据库和软件对比

可以存储键和5种不同类型的值(value)之间的映射

1.2 Redis数据结构简介

结构类型	结构存储的值	结构的读写能力
string	字符串, 整数或浮点数	操作字符串, 对整数和浮点数执行自增,自减操作
list	一个链表, 链表上每个节点都包含一个字符串	从链表两端推入或者弹出元素, 根据偏移量对链表进行修剪,读取单个或多个元素, 根据值查找或者移除元素
set	包含字符串的无序收集器, 并且被包含的每个字符串都是独一无二,各不相同	添加、获取、移除单个元素, 检查一个元素是否存在集合中, 计算交集、并集、差集, 从集合中随机获取元素
hash	包含键值对的无序散列表	添加、获取单个键值对, 获取所有键值对
zset(有序集合)	字符串成员与浮点数分值之间的有序映射, 元素的排列顺序由分支大小决定	添加、获取、删除单个元素, 根据分值范围或者成员来获取元素

1.2.1 Redis中的字符串

命令: get, set, del

127.0.0.1:6379> set hello world
OK
127.0.0.1:6379> get hello
"world"
127.0.0.1:6379> del hello
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get hello
(nil)

1.2.2 Redis中的列表

命令	行为
rpush	rpush key-name value [value...] 将给定值推入列表的右端
lpush	lpush key-name value [value...] 将给定的值推入到列表左端
rpop	rpop key-name, 移除并返回列表最右侧的元素
lpop	lpop key-name, 从列表的左端弹出一个值
lrange	lrange key-name start end, 获取列表在给定范围上的所有值
lindex	lindex key-name offset, 获取列表在给定位置上的单个元素
ltrim	ltrim key-name start end,对列表进行裁剪[start, end], 保留start和end

127.0.0.1:6379> rpush list-key item
(integer) 1
127.0.0.1:6379> rpush list-key item2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> rpush list-key item
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange list-key 0 -1
1) "item"
2) "item2"
3) "item"
127.0.0.1:6379> lindex list-key 1
"item2"
127.0.0.1:6379> lpop list-key
"item"
127.0.0.1:6379> lrange list-key 0 -1
1) "item2"
2) "item"set

1.2.3 Redis的集合

集合中存储的每个字符都要求唯一性

命令	行为
SADD	sadd key-name item [item...], 将给定元素添加到集合, 返回添加成功元素的个数
SMEMBERS	smembers key-name, 返回集合包含的所在元素
SISMEMBER	sismember key-name item, 检查给定元素是否存在于集合中
SREM	srem key-name item [item ...]如果给定的元素存在于集合中, 那么移除这个元素, 返回移除元素的个数
SCARD	scard key-name, 返回集合包含的所有元素
srandmember	srandmember key-name [count], 从集合随机返回一个或多个元素, 当count为整数时, 随机元素不会重复, 为负数时, 可能会重复
spop	spop key-name, 随机移除集合中的一个元素, 并返回被移除的元素
smove	smove source-key dest-key item, 将item从source-key移除到dest-key,移除成功返回1, 不成功返回0

127.0.0.1:6379> sadd set-key item
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd set-key item2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd set-key item3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd set-key item
(integer) 0
127.0.0.1:6379> smembers set-key
1) "item"
2) "item3"
3) "item2"
127.0.0.1:6379> sismember set-key item4
(integer) 0
127.0.0.1:6379> sismember set-key item
(integer) 1
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> srem set-key item2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> srem set-key item2
(integer) 0
127.0.0.1:6379> smembers set-key
1) "item"
2) "item3"

1.2.4 Redis的散列

存储多个键值之间的映射,

命令	行为
HSET	在散列里面关联起给定的键值对
HGET	获取指定散列键的值
HGETALL	获取散列包含的所有键值对
HDEL	如果给定键存在于散列里面, 那么移除这个键

127.0.0.1:6379> hset hash-key sub-key1 value1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset hash-key sub-key2 value2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset hash-key sub-key1 value1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hgetall hash-key
1) "sub-key1"
2) "value1"
3) "sub-key2"
4) "value2"
127.0.0.1:6379> hdel hash-key sub-key2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hdel hash-key sub-key2
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hget hash-key sub-key1
"value1"
127.0.0.1:6379> hgetall hash-key
1) "sub-key1"
2) "value1"

1.2.5 Redis有序集合

存储格式为成员: 分值

每个成员都是各不相同的, 值必须为浮点数

有序集合是redis中即可根据成员访问元素(与散列一样), 也可以根据分值和分值的排序来访问元素的结构

命令	行为
ZADD	zadd key-name score member [score member ...] ,将一个带有给定分值的成员添加到有序集合里面
ZRANGE	zrange key-name start stop [withscores] 根据元素在有序排列中所处的位置, 从有序集合了里面获取多个元素, 如果带有withscores会把成员的分值也一并返回
ZRANGEBYSCORE	获取有序集合中给定分值范围的所有元素
ZREM	zrem key-name mbmber [member ...],如果给定成员存在于有序集合中,那么移除该元素, 并返回被移除成员的数量
zcard	zcard key-name, 返回有序集合包含的成员数量
zincby	zincby key-name increment member, 将member成员的分值上加上increment
zcount	zcount key-name min max,返回分值介于min和max之间的成员数量
zrank	zrank key-name member, 返回成员member在有序集合中的排名
zscore	zscore key-name member, 返回成员member的分值

有序集合的范围型数据获取

命令	行为
zrevrank	zreverank key-name member, 返回有序集合组里成员member的排名, 成员按照分值从大到小排序
zrevrange	zrevrange key-name start stop [withscores], 返回有序集合给定排名范围内的成员, 成员按照分值从大到小排列
zrangebyscore	zrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count], 获得有序集合中分值介于min和max之间的所有成员
zrevrangebyscore	zrevrangebyscore max min [withscores] [limit offset count], 获取有序集合中分值介于min和max之间的所有成员, 并按照分值从大到小的顺序返回他们
zremrangebyrank	zremrangebyrank key-name start stop, 移除有序集合中介于start和stop之间的所有成员
zremrangebyscore	zremrangebyscore key-name min max, 移除有序集合介于min和max之间的所有成员
zinterstore	zinterstore dest-key key-count key [key ...] [weights weight weight ...] [aggregate sum|min|max], 对给定的有序集合执行类似集合的交集运算
zunionstore	zunionstore dest-key key-count key [key ...] [weights weight weight ...] [aggregate sum|min|max], 对给定的有序集合进行类似集合的并集运算

zinterstore和zunionstore默认使用的聚合是sum形式, 即合并同一key时, 将多个集合中同一key的value相加放到新的集合中

127.0.0.1:6379> zadd zset-key 728 member1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd zset-key 982 member0
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd zset-key 982 member0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> zrange zset-key 0 -1 withscores
1) "member1"
2) "728"
3) "member0"
4) "982"
127.0.0.1:6379> zrangebyscore  zset-key 0 800 withscores
1) "member1"
2) "728"
127.0.0.1:6379> zrem zset-key member1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrem zset-key member1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> zrange zset-key 0 -1 withscores
1) "member0"
2) "982"

3. Redis命令

3.1 字符串

整数的取值范围和系统的长整数的取值范围相同(32位系统, 整数就是32位有符号整数, 64位系统, 整数就是64位有符号整数)

而浮点数和IEEE754标准的双精度浮点数相同

redis的自增命令和自减命令

命令	用途
incr	incr key-name, 键存储的值加一
decr	decr key-name, 键存储的值减一
incrby	incrby key-name amount, 键存储的值加上整数amount
decrby	decrby key-name amount, 键存储的值减上整数amount
incrbyfloat	incrbyfloat key-name amount, 将键存储的值加上浮点数amount

如果对一个不存在的键或者空串键执行自增或自减操作, redis会把这个键当成0来处理

如果对一个无法被解释为整数或浮点数的字符串执行自增或自减, 会返回错误

redis处理子串和二进制位的命令

命令	用途
append	append key-name value
getrange	getrange key-name start end
setrange	setrage key-name offset value, 将从offset偏移量开始的字符串设置为给定值

3.2列表

阻塞式的列表弹出命令以及裂变间移动元素的命令

命令	用途
blpop	blpop key-name [key-name...] timeout, 从第一个非空列表中弹出位于最左端的元素, 或者在timeout秒之内阻塞并等待可弹出的元素出现
brpop	bropo key-name [key-name...] timeout, 从第一个非空列表中弹出最右端的元素, 或者在timeout秒之内阻塞并等待可弹出的元素出现
rpoplpush	rpoplpush source-key dest-key, 从source-key列表中弹出最右侧的元素, 然后把这个元素推入到dest-key列表的最左端, 并向用户返回这个元素
brpoplpush	brpoplpush source-key dest-key timeout, 从source-key列表中弹出位于最右端的元素, 然后将这个元素推入dest-key列表的最左端, 如果source-key为空, 那么等待timeout秒source-key可弹出元素的出现

127.0.0.1:6379> rpush list item1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> rpush list item2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> rpush list2 item3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> brpoplpush list2 list 1
"item3"
127.0.0.1:6379> brpoplpush list2 list 1
(nil)
(1.03s)
127.0.0.1:6379> lrange list 0 -1
1) "item3"
2) "item1"
3) "item2"
127.0.0.1:6379> brpoplpush list list2 1
"item2"
127.0.0.1:6379> blpop list list2 1
1) "list"
2) "item3"
127.0.0.1:6379> blpop list list2 1
1) "list"
2) "item1"
127.0.0.1:6379> lrange list2 0 -1
1) "item2"
127.0.0.1:6379> blpop list list2 1
1) "list2"
2) "item2"
127.0.0.1:6379> blpop list list2 1
(nil)
(1.10s)

3.3 集合

redis的集合用无序的方式存储多个各不相同的元素

用于组合和处理多个集合的redis命令

命令	说明
sdiff	sdiff key-name [key-name...], 返回存在第一个集合, 但不存在于其他集合的元素
sdiffstore	sdiffstore dest-key key-name [key-name...], 计算差集并存储到dest_key中
sinter	sinter key-name [key-name...], 返回同时存在所有集合的元素
sintersotre	sinterstore dest-key key-name [key-name...]
sunion	sunion key-name [key-name...] 求并集
sunionstore	sunionsotre dest-key key-name [key-name ...]

127.0.0.1:6379> sadd skey1 a b c d
(integer) 4
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> sadd skey2 a d e f
(integer) 4
127.0.0.1:6379> sdiff skey1 skey2
1) "b"
2) "c"
127.0.0.1:6379> sinter skey1 skey2
1) "d"
2) "a"
127.0.0.1:6379> sunion skey1 skey2
1) "c"
2) "b"
3) "e"
4) "d"
5) "a"
6) "f"

3.4 散列

|命令|用例和描述| |hmget|hmget key-name key [key...],从散列中获取一个或多个键的值| |hmset|hmset key-name key value [key value], 为散列里面的一个或多个键设置值| |hdel|hdel key-name key [key ...], 删除散列的一个或多个键值对, 返回成功找到并删除的键值对数量| |hlen|hlen key-name, 返回散列的键值对数量| |kexists|hexists key-name key, 检查给定键是否存在散列中| |hkeys|hkeys key-name, 获取散列包含的所有键| |hvals|hvals key-nam, 获取散列包含的所有值| |hgetall|hgetall key-name, 获取散列包含的所有键值对| |hincrby|hincby key-name key increment, 将键key存储的值加上整数increment| |hincbyfloat|hincbyfloat key-name key increment, 将键key存储的值加上浮点数increment|

127.0.0.1:6379> hmset hask-key3 short hello long 1000*1
OK
127.0.0.1:6379> hkeys hask-key3
1) "short"
2) "long"
127.0.0.1:6379> hexists hask-key2 num
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hincrby hask-key2 num  1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hexists hask-key2 num
(integer) 1

3.5 有序集合

127.0.0.1:6379> zadd zset-key2 3 'a' 2 'b' 1 'c'
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zcard zset-key2
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zincrby zset-key2 3 'c'
"4"
127.0.0.1:6379> zscore zset-key2 b
"2"
127.0.0.1:6379> zrank zset-key2 'c'
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zcount zset-key2 0 3
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrem zset-key2 'b'
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange zset-key2 0 -1 withscores
1) "a"
2) "3"
3) "c"
4) "4"

127.0.0.1:6379> zadd zset2-1  1 'a' 2 'b' 3 'c'
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zadd zset2-2 4 'b' 1 'c' 0 'd'
(integer) 3
127.0.0.1:6379>  zinterstore z-set2-i 2 zset2-1 zset2-2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange z-set2-i 0 -1 withscores
1) "c"
2) "4"
3) "b"
4) "6"
127.0.0.1:6379> zunionstore z-set2-u 2 zset2-1 zset2-2 aggregate min
(integer) 4
127.0.0.1:6379> zrange z-set2-u 0 -1 withscores
1) "d"
2) "0"
3) "a"
4) "1"
5) "c"
6) "1"
7) "b"
8) "2"
127.0.0.1:6379> sadd set2-1 'a' 'b'
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zunionstore z-set2-u2 3 zset2-1 zset2-2 set2-1
(integer) 4
127.0.0.1:6379> zrange z-set2-u2 0 -1 withscores
1) "d"
2) "0"
3) "a"
4) "2"
5) "c"
6) "4"
7) "b"
8) "7"

3.6 发布与订阅

不太建议使用redis的发布与订阅

3.7 其他命令

3.7.2 键的过期时间

命令	示例与描述
persist	persist key-name, 移除键的过期时间
ttl	ttl key-name, 查看键距离过期还有多少秒
expire	exprie key-name seconds, 让给定键在指定的秒数后过期
expripeat	expripeat key-name timestamp, 将给定键的过期时间设置为给定的unix时间戳
pttl	pttl key-name, 给定键距离过期还有多少毫秒
pexpire	pexpire key-name millseconds, 设置x毫秒后过期
pexpireat	pexpireat key-name timestamp-milliseconds, 指定毫秒级的unix时间戳过期

127.0.0.1:6379> set key value
OK
127.0.0.1:6379> get key
"value"
127.0.0.1:6379> expire key 2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get key
(nil)
127.0.0.1:6379> set key value2
OK
127.0.0.1:6379> expire key 100
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl key
(integer) 97

4. 数据安全与性能保障

4.1 持久化选项

• 快照: 存储某一时刻的所有数据写到硬盘里
• 只追加文件: 在执行命令时, 将被执行的写命令复制到磁盘里

可以混合使用这两种持久化方式, 也可以单独使用

查看save命令

127.0.0.1:6379> config get save
1) "save"
2) "3600 1 300 100 60 10000"

表示

• 3600s内至少有1个key发生变化
• 300s内至少有100个key发生变化
• 60s内至少有10000个key发生变化

都会触发bgsave

客户端也主动发送bgsave, 来让redis在后台进行持久化, 而save是会阻塞redis的

4.1.2 AOF持久化

appendfsync的配置决定AOF的记录时机

• always: 每次写命令都写入磁盘, 会非常降低性能
• everysec: 每秒执行一次写
• no: 由操作系统决定何时写

6 使用Redis构建应用程序组件

setnx: 只会在键不存在的情况下为键设置值