Redis 简介

Redis 是完全开源免费的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value数据库。

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存在磁盘中，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。

Redis与其他key-value存储有什么不同？

Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作，这是一个不同于其他数据库的进化路径。Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明，无需进行额外的抽象。

Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存，因为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是，相比在磁盘上相同的复杂的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的，因为他们并不需要进行随机访问。

Redis安装  默认安装到C盘

打开cmd命令窗口，运行命令：cd C:\softdownload\redis   再输入redis-server.exe redis.windows.conf，开启服务端    

新开个cmd窗口，服务端窗口不关闭，打开客户端：cd C:\softdownload\redis   再输入redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379 -a password

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)。

string命令：set name "runoob"    get  name    del name

hash命令：hmset user:1 username runoob password runoob points 200      hgetall user:1    hdel user:1

list命令：lpush runoob redis      lrange runoob 0 10

set命令：sadd runoob redis       smembers runoob   zrem runoob redis

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。

zadd 命令

添加元素到集合，元素在集合中存在则更新对应score

zset命令：zadd runoob 0 redis      zrangebyscore runoob 0 1000     zrem runoob redis

设置密码：修改conf文件，用命令修改的话，每次重启都会失效，用的是配置文件的密码   查看密码命令： config get requirepass

访问服务端有两种方式：方式一 redis-cli -h host -p port -a password   方式二  redis-cli -h host -p port  后用auth password

Redis常用命令：

配置命令

config get parameter    获取指定配置参数的值

config set parameter value    修改 redis 配置参数，无需重启

dbsize    返回当前数据库的 key 的数量

flushall    删除所有数据库的所有key

flushdb    删除当前数据库的所有key

client kill [ip:port] [id client-id]    关闭客户端连接

client list    获取连接到服务器的客户端连接列表

client getname    获取连接的名称

client setname connection-name    设置当前连接的名称

command    获取 Redis 命令详情数组

command count    获取 Redis 命令总数

command getkeys    获取给定命令的所有键

command info command-name [command-name ...]    获取指定 Redis 命令描述的数组

select 0    redis默认使用数据库 0，为了清晰起见，这里再显式指定一次   db0  db1  db2...

key命令

del key    该命令用于在 key 存在时删除 key。

exists key    检查给定 key 是否存在

expire key seconds    为给定 key 设置过期时间

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

rename key newkey    修改 key 的名称

type key    返回 key 所储存的值的类型

String命令

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)

mget key1[key2...]    获取所有(一个或多个)给定 key 的值

mset key1 value1 [key2 value2...]    同时设置一个或多个 key-value 对

append key value    如果 key 已经存在并且是一个字符串， APPEND 命令将 value 追加到 key 原来的值的末尾。

hash命令

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'

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 field value    将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value

hmset key field1 value1 [field2 value2...]    同时将多个 field-value (域-值)对设置到哈希表 key 中

list命令

lpush key value1 [value2...]    将一个或多个值插入到列表头部

rpush key value1 [value2...]    将一个或多个值插入到列表尾部

lindex key index    通过索引获取列表中的元素

lrange key start end    获取列表指定范围内的元素

lset key index value    通过索引设置列表元素的值

lrem key count value   从key链表中删除value值  注: 删除count的绝对值个value后结束  Count>0 从表头删除  Count<0 从表尾删除  

lpop key    移出并获取列表的第一个元素

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。

rpop key    移除并获取列表最后一个元素

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。

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

set命令

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

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

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

srem key member1[member2...]    移除集合中一个或多个成员

sorted set命令

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

zrange key start end    通过索引区间返回有序集合成指定区间内的成员

zrangebyscore key min max    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 member1[member2...]    移除有序集合中的一个或多个成员

zremrangebyrank key start end    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 end    返回有序集中指定区间内的成员，通过索引，分数从高到底

zrevrangebyscore key min max    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

Redis HyperLogLog

Redis 在 2.8.9 版本添加了 HyperLogLog 结构。

Redis HyperLogLog 是用来做基数统计的算法，HyperLogLog 的优点是，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。

但是，因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以 HyperLogLog 不能像集合那样，返回输入的各个元素。

命令：PFADD runoobkey "redis"    PFCOUNT runoobkey

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。    

常用命令：subscribe channel [channel...]  订阅一个或多个符合给定模式的频道

新开一个客户端cmd窗口    publish channel message  将信息发送到指定的频道

Redis 事务

Redis 事务可以一次执行多个命令， 并且带有以下两个重要的保证：

事务是一个单独的隔离操作：事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。

事务是一个原子操作：事务中的命令要么全部被执行，要么全部都不执行。

一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段：

开始事务。

命令入队。

执行事务。

常用命令：MULTI 标记一个事务块的开始       exec 执行所有事务块内的命令

Redis 脚本

Redis 脚本使用 Lua 解释器来执行脚本。 Reids 2.6 版本通过内嵌支持 Lua 环境。执行脚本的常用命令为EVAL。

语法

Eval 命令的基本语法如下：

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

Redis 管道技术

Redis是一种基于客户端-服务端模型以及请求/响应协议的TCP服务。这意味着通常情况下一个请求会遵循以下步骤：

客户端向服务端发送一个查询请求，并监听Socket返回，通常是以阻塞模式，等待服务端响应。

服务端处理命令，并将结果返回给客户端。

Redis 管道技术可以在服务端未响应时，客户端可以继续向服务端发送请求，并最终一次性读取所有服务端的响应。

Redis 分区

分区是分割数据到多个Redis实例的处理过程，因此每个实例只保存key的一个子集。

分区的优势

通过利用多台计算机内存的和值，允许我们构造更大的数据库。

通过多核和多台计算机，允许我们扩展计算能力；通过多台计算机和网络适配器，允许我们扩展网络带宽。

分区的不足

redis的一些特性在分区方面表现的不是很好：

涉及多个key的操作通常是不被支持的。举例来说，当两个set映射到不同的redis实例上时，你就不能对这两个set执行交集操作。

涉及多个key的redis事务不能使用。

当使用分区时，数据处理较为复杂，比如你需要处理多个rdb/aof文件，并且从多个实例和主机备份持久化文件。

增加或删除容量也比较复杂。redis集群大多数支持在运行时增加、删除节点的透明数据平衡的能力，但是类似于客户端分区、代理等其他系统则不支持这项特性。然而，一种叫做presharding的技术对此是有帮助的。

分区类型

Redis 有两种类型分区。 假设有4个Redis实例 R0，R1，R2，R3，和类似user:1，user:2这样的表示用户的多个key，对既定的key有多种不同方式来选择这个key存放在哪个实例中。也就是说，有不同的系统来映射某个key到某个Redis服务。

范围分区

最简单的分区方式是按范围分区，就是映射一定范围的对象到特定的Redis实例。

比如，ID从0到10000的用户会保存到实例R0，ID从10001到 20000的用户会保存到R1，以此类推。

这种方式是可行的，并且在实际中使用，不足就是要有一个区间范围到实例的映射表。这个表要被管理，同时还需要各 种对象的映射表，通常对Redis来说并非是好的方法。

哈希分区

另外一种分区方法是hash分区。这对任何key都适用，也无需是object_name:这种形式，像下面描述的一样简单：

用一个hash函数将key转换为一个数字，比如使用crc32 hash函数。对key foobar执行crc32(foobar)会输出类似93024922的整数。

对这个整数取模，将其转化为0-3之间的数字，就可以将这个整数映射到4个Redis实例中的一个了。93024922 % 4 = 2，就是说key foobar应该被存到R2实例中。注意：取模操作是取除的余数，通常在多种编程语言中用%操作符实现。