redis

1.redis简介

参考命令：http://doc.redisfans.com/

redis的优点:
   属于内存型的数据库，存储速度非常快
redis的缺点:
   断电数据会丢失
   redis服务挂掉之后数据也会丢失

Redis 这么火，它运行有多块？一台普通的笔记本电脑，可以在1秒钟内完成十万次的读写操作。

Redis是一个开源的、使用C语言编写的、支持网络交互的、可基于内存也可持久化的Key-Value数据库。

Redis(Remote Dictionary Server)由意大利人 Salvatore Sanfilippo 首次发布，现为最流行的NoSQL数据库。

redis特性：

1.速度快

2.支持5种数据结构

3.支持持久化操作，两种方式：RDB和AOF

4.可自动操作，redis的操作都是原子操作

5.支持多种语言，如Ruby、Python、Java、PHP等

6.支持主从复制、哨兵机制、集群

原子操作拓展：

原子操作（atomic operation）：最小的操作单位，不能继续拆分，高并发下不存在竞态条件。所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作；这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何 context switch （切换到另一个线程）。

在多进程（线程）访问共享资源时，能够确保所有其他的进程（线程）都不在同一时间内访问相同的资源。而原子操作是不需要synchronized，这是Java多线程编程的老生常谈了。

原子性是数据库的事务中的特性。在数据库事务的情景下，原子性指的是：一个事务（transaction）中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不会结束在中间某个环节。

对于Redis而言，命令的原子性指的是：一个操作不可以再分，操作要么执行，要么不执行。 Redis的操作之所以是原子性的，是因为Redis是单线程的。

线程，是操作系统最小的执行单元，在单线程程序中，任务一个一个地做，必须做完一个任务后，才会去做另一个任务。

2.redis的编译安装

2.1 下载redis源码包

wget http://download.redis.io/releases/redis-5.0.2.tar.gz

2.2 解压缩

tar -zxvf redis-5.0.2.tar.gz

2.3 切换redis源码目录

cd redis-4.0.10

2.4 编译源文件

make

2.5 编译好后，src/目录下有编译好的redis指令

2.6 make install 安装到指定目录，默认在/usr/local/bin

make install

2.7 创建redis配置文件

mkdir -p /opt/redis_conf
cd /opt/redis_conf
vim redis-6379.conf

2.8添加以下配置

port 6379                         # 运行在6379的redis数据库实例
daemonize yes                     # 后台运行redis
pidfile /data/6379/redis.pid      # 存放redis pid的文件
loglevel notice                   # 日志等级
logfile "/data/6379/redis.log"    # 指定redis日志文件的生成目录
dir /data/6379                    # 指定redis数据文件夹的目录
protected-mode yes                # 默认yes，外部连接需配置绑定ip或设置访问密码
requirepass root                  # 设置redis的密码，autho root验证登陆，不设则无需密码登陆

port 6379
daemonize yes
pidfile /data/6379/redis.pid
loglevel notice
logfile "/data/6379/redis.log"
dir /data/6379
protected-mode yes
requirepass root

2.9 启动redis

mkdir -p /data/6379             #创建日志文件夹
redis-server                    #直接启动redis服务端，默认端口6379
redis-server /opt/redis_conf/redis-6379.conf    #指定配置文件启动redis服务
netstat -tulp                   #查看redis是否开启

2.10 连接redis

redis-cli #连接redis数据库，默认连接端口6379
auth root   #auth 密码验证登陆
redis-cli -p 6380 -a root #或者填上端口密码登陆
参数详解:
    -p  设置redis连接的端口
    -a  显式的填写密码-auth
    --raw 使用原始格式，避免中文乱码
127.0.0.1:6379 > ping #测试是否连接上redis，返回PONG表示连接上了

3.redis的数据类型

Redis数据类型分为：
    字符串类型、散列类型、列表类型、集合类型、有序集合类型。

1. string类型:
    字符串类型是 Redis 中最为基础的数据存储类型，它在 Redis 中是二进制安全的，也就是byte类型
    最大容量是512M。
2. hash类型:
        hash用于存储对象，对象的结构为属性、值，值的类型为string。
        key:{
            域:值[这里的值只能是字符串]，
            域:值，
            域:值，
            域:值，
            ...
        }
3. list类型:
        列表的元素类型为string。
        key:[ 值1，值2,值3..... ]
4. set类型:
    无序集合，元素为string类型，元素唯一不重复，没有修改操作。
    {值1,值4,值3,值5}
5. zset类型:
    有序集合，元素为string类型，元素唯一不重复，没有修改操作。

3.1 key的操作

keys *          #查看所有key
set key         #新建key
del key         #删除key
keys pattern    #通配符有? * [] ^ - 和转义\
exists key      #存在返回1，不存在返回0
type key        #返回key的数据类型，返回string/list/hash/set/zset
rename oldkey newkey    #对key重命名，如果newkey存在则覆盖
renamex oldkey newkey   #对key重命名，如果newkey存在则不覆盖
randomkey               #随机返回一个key
move key db-index       #将key移动到指定的数据库中，如果 key不存在或者已经在该数据库中，则返回0，成功则返回1。
flushall        #清空数据库

https://www.runoob.com/w3cnote/redis-intro-data-structure.html

keys pattern
支持的正则表达模式：
    h?llo 匹配 hello, hallo 和 hxllo
    h*llo 匹配 hllo 和 heeeello
    h[ae]llo 匹配 hello 和 hallo, 但是不匹配 hillo
    h[^e]llo 匹配 hallo, hbllo, … 但是不匹配 hello
    h[a-b]llo 匹配 hallo 和 hbllo

3.2 string类型

set key value   #赋值
get key         #取值
mset k1 v1 k2 v2    #给多个key赋值
mget key1 key2      #获取多个key的值
append key value    #追加
strlen  key         #获取长度
incr key        #自增，
decr key        #自减
incrby key n    #自增n
decrby key n    #自减n

#incr key:自增，就是Mysql的AUTO_INCREMENT。每次执行 INCR key时，该key的值都会+1。若key不存在，则先建立一个0，然后+1，返回 1。如果值不是整数则报错。该操作是原子操作。

#示例
127.0.0.1:6379> set name '辰东'
OK
127.0.0.1:6379> set id 33
OK
127.0.0.1:6379> get name
辰东
127.0.0.1:6379> mget name id
辰东
33
127.0.0.1:6379> mset name1 'dpc' id1 11
OK
127.0.0.1:6379> mget name1 id1
dpc
11
127.0.0.1:6379> keys *
id
name1
id1
name
127.0.0.1:6379> del name1
1
127.0.0.1:6379> del id1
1
127.0.0.1:6379> append name '大神'
12
127.0.0.1:6379> get name
辰东大神
127.0.0.1:6379> decr id
21
127.0.0.1:6379> decrby id 3
18

3.3 list类型

列表类型存储了一个有序的字符串列表。常用的操作是向两端插入新的元素。时间复杂度为O(1)，结构为一个链表，记录头和尾的地址。Redis数据类型的列表类型一个重大的作用那就是队列。新来的请求插入到尾部，新处理过的从头部删除。另外，比如微博的新鲜事，比如日志。列表类型就是一个下标从 0 开始的数组。由于是链表存储，那么越靠近头和尾的元素操作越快，越靠近中间则越慢。

#常用操作
lpush list v1 v2        #向左侧插入，返回增加后的列表长度
rpush list v1 v2        #向右侧插入，返回增加后的列表长度
lpop list               #从左侧弹出，返回被弹出元素值
rpop list               #从右侧弹出，返回被弹出元素值
llen list               #列出元素个数
lrange start end        #获取从start到end的元素列表（双闭合）
ltrim list start end    #截取片段
lindex list index       #获取指定元素
lset list index value   #设置指定元素的值
linsert list before newvalue value1 #在某个值value1之前面追加值newvalue

#示例
127.0.0.1:6379> lpush name 'dpc' 'dpc1' 'dpc2'
3
127.0.0.1:6379> llen name
3
127.0.0.1:6379> lrange name 0 -1
dpc2
dpc1
dpc
127.0.0.1:6379> rpush name dpc3
4

3.4 hash哈希数据结构

Redis是以字典（关联数组）的形式存储的，一个 key 对应一个 value。在字符串类型中，value 只能是一个字符串。那么在散列类型，也叫哈希类型中，value 对应的也是一个字典（关联数组）。那么就可以理解，Redis 的哈希类型/散列类型中，key 对应的 value 是一个二维数组。但是字段的值只可以是字符串。也就是说只能是二维数组，不能有更多的维度。

#结构
key:键 field:域/字段 value:值
键 {
    域1:值1
    域2:值2
    域3:值3
}
#操作
hset key field value        #赋值，hset 键 域/字段 值
hsetnx key field value      #当key不存在时赋值
hget key field              #取值
hmget key f1 v1 f2 v2       #同一个key多个字段赋值
hmget key field1 field2     #同一个key多个字段取值
hgetall key                 #获取key的所有字段和所有值
hkeys key                   #获取key的所有字段
hvals key                   #获取key的所有值
hdel key f1 f2              #删除key的一个或各个字段
hlen key                    #获取key的字段数量
hexists key field           #判断字段是否存在，存在返回1，否则返回0

#示例
hset news title "this is first tiltle"
hset news content "this is the content"
hlen news

3.5 set集合类型

redis的集合，是一种无序且元素唯一的集合，集合中的元素没有先后顺序。
#常用操作
sadd key value      #增加
srem key value      #删除remove
smembers key        #返回集合中所有的成员
sismember key       #判断某个元素是否存在
sdiff key1 key2     #对多个集合进行差集运算
sinter key1 key2    #对多个集合进行交集运算
sunion key1 key2    #对多个集合进行并集运算

4.redis的配置详解

redis 安装成功以后,window下的配置文件保存在软件安装目录下,如果是mac或者linux,则默认安装/etc/redis/redis.conf

linux下的apt命令安装：

sudo apt install redis-server

redis的核心配置选项

绑定ip：如果需要远程访问，可将此⾏注释，或绑定⼀个真实ip
端⼝，默认为6379
是否以守护进程运⾏[这里的配置主要是linux和mac下面需要配置的]
- 如果以守护进程运⾏，则不会在命令⾏阻塞，类似于服务
- 如果以⾮守护进程运⾏，则当前终端被阻塞
- 设置为yes表示守护进程，设置为no表示⾮守护进程
- 推荐设置为yes
数据⽂件
数据⽂件存储路径
⽇志⽂件
数据库，默认有16个
主从复制，类似于双机备份。

5.Redis的使用

Redis 是一个高性能的key-value数据格式的内存缓存，NoSQL数据库。

NOSQL：not only sql，泛指非关系型数据库。

关系型数据库(mysql, oracle, sql server, sqlite)：

1. 数据存放在表中，表之间有关系。
2. 通用的SQL操作语言。
3. 大部分支持事务。

非关系型数据库(redis，hadoop，mangoDB):

1. 没有数据表的概念，不同的nosql数据库存放数据位置不同。
2. nosql数据库没有通用的操作语言。
3. 基本不支持事务，redis支持简单事务。

redis：
内存型(数据存放在内存中)的非关系型(nosql)key-value(键值存储)数据库，
支持数据的持久化(注: 数据持久化时将数据存放到文件中，每次启动redis之后会先将文
件中数据加载到内存)，经常用来做缓存(用来缓存一些经常用到的数据，提高读写速度)。

redis是一款基于CS架构的数据库，所以redis有客户端，也有服务端。

其中，客户端可以使用python等编程语言，也可以终端命令行工具

(https://img2018.cnblogs.com/blog/1815403/201911/1815403-20191127144140975-724557515.png)

.png)

redis客户端连接服务器:

redis-cli -h `redis服务器ip` -p `redis服务器port`

6.键操作

查找键，参数⽀持正则表达式
例1：查看所有键
例2：查看名称中包含a的键
判断键是否存在，如果存在返回1，不存在返回0
例3：判断键a1是否存在
查看键对应的value的类型
例4：查看键a1的值类型，为redis⽀持的五种类型中的⼀种
删除键及对应的值
例5：删除键a2、a3
查看有效时间，以秒为单位，key的剩余过期时间（time to live)
例7：查看键bb的有效时间
清空当前数据库中所有键值对

7.string

如果设置的键不存在则为添加，如果设置的键已经存在则修改

设置键值
例1：设置键为name值为xiaoming的数据

(https://img2018.cnblogs.com/blog/1815403/201911/1815403-20191127144202802-1181664815.png)

设置键值及过期时间，以秒为单位
例2：设置键为aa值为aa过期时间为3秒的数据

关于设置保存数据的有效期

# setex 添加保存数据到redis，同时设置有效期
格式：
    setex key time value
# expire 给已有的数据重新设置有效期[注意,如果数据不存在或者已经早已过期,是设置无效的,而且这是重新指定有效期,不是追加有效期!!!]
格式：
    expire key time

设置多个键值
例3：设置键为a1值为python、键为a2值为java、键为a3值为c
追加值[字符串拼接]
例4：向键为name,值为li,追加值xiaolong
获取：根据键获取值，如果不存在此键则返回nil
例5：获取键name的值
根据多个键获取多个值
例6：获取键a1、a2、a3的值

自增自减

8.hash

结构：

键key:{
    域field:值value,
    域field:值value,
    域field:值value,
}

设置单个属性
例1：设置键 user的属性name为xiaohong
设置多个属性
例2：设置键u2的属性name为xiaohong、属性age为11
获取指定键所有的属性
例3：获取键u2的所有属性
获取⼀个属性的值
例4：获取键u2属性name的值
获取多个属性的值
例5：获取键u2属性name、age的值
获取所有属性的值
例6：获取键u2所有属性的值
删除属性，属性对应的值会被⼀起删除
例7：删除键u2的属性age

9.list

列表的元素类型为string

按照插⼊顺序排序

在左侧插⼊数据 (注意先插进去的是value1，value1在value2右侧)
例1：从键为a1的列表左侧加⼊数据a 、 b 、c
在右侧插⼊数据
例2：从键为a1的列表右侧加⼊数据0、1
在指定元素的前或后插⼊新元素
例3：在键为a1的列表中元素b前加⼊3

设置指定索引位置的元素值

索引从左侧开始，第⼀个元素为0
索引可以是负数，表示尾部开始计数，如-1表示最后⼀个元素
例5：修改键为a1的列表中下标为1的元素值为z
删除指定元素
- 将列表中前count次出现的值为value的元素移除
- count > 0: 从头往尾移除
- count < 0: 从尾往头移除
- count = 0: 移除所有

例6.1：向列表a2中加⼊元素a、b、a、b、a、b
例6.2：从a2列表右侧开始删除2个b
例6.3：查看列表a2的所有元素

10.set

添加元素
例1：向键a3的集合中添加元素zhangsan、lisi、wangwu
返回所有的元素
例2：获取键a3的集合中所有元素
删除指定元素
例3：删除键a3的集合中元素wangwu

11.redis使用场景

针对各种数据类型它们的特性，使用场景如下:
字符串string: 用于保存一些项目中的普通数据或者具有时效性的数据，只要键值对的都可以保存，例如，保存session,定时记录状态，短信验证码，优惠券，积分，会员的时间长度
哈希hash：用于保存项目中的一些字典数据，但是不能保存多维的字典，例如，商城的购物车，访问历史记录，权限数据
列表list：用于保存项目中的列表数据，但是也不能保存多维的列表，例如，队列，秒杀，医院的挂号，派单系统，任务队列
无序集合set:用于保存项目中的一些不需要在意顺序的数据，可以用于去重，例如，过滤投票系统的候选人，投票记录
有序集合zset：用于保存项目中一些不能重复，但是需要进行排序的数据，例如，排行榜，数据分析表

12.windows下redis下载和安装

window系统的redis是微软团队根据官方的linux版本高仿的

官方原版: https://redis.io/

中文官网:http://www.redis.cn

下载地址： https://github.com/MicrosoftArchive/redis/releases

(https://img2018.cnblogs.com/blog/1815403/201911/1815403-20191127144301239-1936057856.png)

(https://img2018.cnblogs.com/blog/1815403/201911/1815403-20191127144321770-1355852124.png)

使用以下命令启动redis服务端

redis-server C:/tool/redis/redis.windows.conf

关闭上面这个cmd窗口就关闭redis服务器服务了。

redis作为windows服务启动方式

redis-server --service-install redis.windows.conf

启动服务：redis-server --service-start
停止服务：redis-server --service-stop

启动内置客户端连接redis服务：

13.本文参考博客

[1] 超强、超详细Redis数据库入门教程 https://my.oschina.net/javagg/blog/471433

[2] Redis 的操作为什么是的原子性的详解 https://blog.csdn.net/ahjxhy2010/article/details/80520434

数据

redis 介绍与常用操作