Nest探索（十一）Redis 入门

前言

在学习前端或后端的过程中，多少会接触 Mysql、MongoDB 等数据库，二者分别是关系型数据库和非关系型数据库的代表之一。这些数据库都是通过硬盘来存储数据的，在进行数据读取和修改等操作时，需要查询硬盘中的数据，再加载到内存中进行处理。由于磁盘的读写速度相对较慢，因此会导致 Mysql 等数据库的响应速度变慢。

Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的内存数据库，对数据的读取及修改可以在内存中高效地执行。Redis 遵守 BSD 开源协议，是基于 key-value 的存储系统。

根据菜鸟教程的介绍，Redis 有以下优点：

性能极高：能够支持每秒数十万次的读写操作，可以用于处理高并发请求，比如缓存、会话管理、排行榜等。
丰富的数据类型：Redis 不仅支持基本的键值存储，还提供字符串、列表、集合、哈希表、有序集合等。
原子性操作：Redis 的所有操作都是原子性的，这意味着操作要么完全执行，要么完全不执行。这种特性对于确保数据的一致性和完整性至关重要，尤其是在高并发环境下处理事务时。
持久化：Redis 支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存到磁盘中，以便在系统重启后恢复数据。
支持发布/订阅模式：Redis 内置了发布/订阅模式（Pub/Sub），允许客户端之间通过消息传递进行通信。
单线程模型：尽管 Redis 是单线程的，但它通过高效的事件驱动模型来处理并发请求，确保了高性能和低延迟。
主从复制：Redis 支持主从复制，可以通过从节点来备份数据或分担读请求，提高数据的可用性和系统的伸缩性。

安装Redis

首先，去Redis 官网下载安装包并安装好。此外，还可以使用 docker 安装，这里不赘述了。

安装完成后目录内容如下：

我们可以发现，Redis分为server端和cli端，我们需要先把server端跑起来，再在cli端中输入相应的命令。

运行server端：

vbscript 复制代码

redis-server.exe redis.windows.conf

运行后可以看到以下输出：

我们可以将安装路径添加到系统变量中，比如我的安装路径是"D:\Program Files\Redis"，那么下次就直接输入redis-server即可。

退出 server 端，需要在 cli 中输入 shutdown ，然后再输入 exit 即可：

arduino 复制代码

127.0.0.1:6379> shutdown
not connected> exit

直接关闭命令行界面，下次启动 server 时可能会报错，因此建议先使用命令 shutdown 关闭。

运行cli端：

makefile 复制代码

redis-cli
127.0.0.1:6379>

使用快捷键 Ctrl + C 就可以退出 cli。

Redis配置文件

Redis 有2个配置文件，这两个配置文件的配置项大致是一致的。

redis.windows.conf: 在命令行或者脚本中运行 Redis 时生效。我们一般是在该文件进行配置。
redis.windows-service.conf: 当 Redis 运行作为 service/daemon 时生效，也就是在后台运行，受系统管理。

设置端口和密码

Redis 的cli端默认是运行在6379端口。我们可以在redis.windows.conf文件中指定端口，比如修改为6378：

yaml 复制代码

# Accept connections on the specified port, default is 6379 (IANA #815344).
# If port 0 is specified Redis will not listen on a TCP socket.
port 6378

Redis 可以指定密码。在配置文件中，取消注释并修改 foobared 为相应的密码。需要注意的是，Redis的密码建议设置超强难度的密码，因为外界可以每秒尝试 150k 次的密码破解，简单的密码容易被攻破。

arduino 复制代码

# requirepass foobared

当设置密码后，可以使用 -a 携带密码：

css 复制代码

redis-cli -p 6379 -a 123

更推荐的做法是使用 auth xxx：

bash 复制代码

λ redis-cli -p 6379
127.0.0.1:6379> keys *
(error) NOAUTH Authentication required.
127.0.0.1:6379> auth 111
(error) ERR invalid password
127.0.0.1:6379> auth 123
OK
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379>

在输入 ping 时响应是 PONG，说明密码正确了。

设置过期时间

一般情况下，我们会设置 redis 的 key 的过期时间，使用 expire 命令：

vbnet 复制代码

expire key 1

比如设置 1 秒过期，到了过期时间就会自动删除。

查询剩余的过期时间使用 ttl：

vbnet 复制代码

set key 11
expire key 20
ttl key

字符串 string

我们使用 set 命令设置字符串 name 的值为 hhh，使用 get 命令可以获取对应的键值。

使用 keys * 可以获取所有的键，使用 keys *n*获取的是包含字母 n 的所有键。

type 查询键的类型。

exists 查询键是否存在。

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> set name hhh
OK
127.0.0.1:6379> get name
"hhh"
127.0.0.1:6379> keys *
1) "name"
127.0.0.1:6379> keys n*
1) "name"
127.0.0.1:6379> keys *n*
1) "name"
2) "count"

127.0.0.1:6379> type key
string
127.0.0.1:6379> exists key
(integer) 1

列表 list

可以直接新建列表 mylist，并从左侧插入数据 xxx：lpush mylist xxx

可以一次性插入多个数据：lpush mylist 111 222

需要注意的是，lpush是从左边插入，因此lrange mylist 0 10查看列表内容时可以看到先打印的是 World 。还可以使用命令lrange mylist 0 -1，其中下标 -1 代表到最后，也就是列举出列表的所有数据。

exists mylist是检查列表是否存在，1表示存在，0表示不存在。

llen mylist是获取列表的长度。

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> lpush mylist "Hello"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lpush mylist "World"
(integer) 2
127.0.0.1:6379> exists mylist
(integer) 1

127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 10
1) "World"
2) "Hello"
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1
1) "World"
2) "Hello"

127.0.0.1:6379> lpop mylist
"World"
127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1
1) "Hello"
127.0.0.1:6379>

127.0.0.1:6379> llen mylist
(integer) 1

相应的， lpop 是从左侧删除元素；rpush 是从右侧插入元素，而 rpop 是从右侧删除元素。

哈希 hash

参考官方文档，举个例子就一目了然了。

主要是 hset 设置哈希值，hget 获取对应的值。hgetall 可以获取所有的哈希值，会把键和值都列出来。hkeys 和 hvals 分别是只获取哈希的所有键和所有值。

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> hset myhash field1 "Hello"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget myhash field1
"Hello"
127.0.0.1:6379> hset myhash field2 "Hello2" field3 "Hello3"
(integer) 2
127.0.0.1:6379> hgetall myhash
1) "field1"
2) "Hello"
3) "field2"
4) "Hello2"
5) "field3"
6) "Hello3"
127.0.0.1:6379> hkeys myhash
1) "field1"
2) "field2"
3) "field3"
127.0.0.1:6379> hvals myhash
1) "Hello"
2) "Hello2"
3) "Hello3"
127.0.0.1:6379>

集合 set

集合是无序的、唯一的。

sadd 添加集合元素；smembers 获取集合元素；spop 移除并返回集合中的一个随机元素。

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> sadd myset 11
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd myset 12
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd myset 12
(integer) 0
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "11"
2) "12"

127.0.0.1:6379> spop myset
"12"
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "11"

有序集合 sortedSet

有序集合的语法有：

zadd key score1 member1 [score2 member2]：添加元素
zrange key min max：按照score排序后，获取指定排名范围内的元素，如果带上 WITHSCORES 会返回成员及其对应的分数。

举个例子：

bash 复制代码

zadd zkey 1 redis
zadd zkey 2 mysql
zadd zkey 3 mongodb
zadd zkey 6 aa
zadd zkey 5 bb

zrange zkey 0 10
1) "redis"
2) "mysql"
3) "mongodb"
4) "bb"
5) "aa"

127.0.0.1:6379> zrange zkey 0 10 WITHSCORES
 1) "redis"
 2) "1"
 3) "mysql"
 4) "2"
 5) "mongodb"
 6) "3"
 7) "bb"
 8) "5"
 9) "aa"
10) "6"

有序集合默认是从小到大返回的，如果要倒序，可以使用 zrevrange (也就是加上 reverse 的前缀 rev)：

bash 复制代码

127.0.0.1:6379> zrevrange zkey 0 10
1) "aa"
2) "bb"
3) "mongodb"
4) "mysql"
5) "redis"

后记

本文介绍了 Redis 的安装配置，以及设置端口、密码、过期时间等，还介绍了 string、list、hash、set、sortedSet 等数据类型。命令的更多语法，可以查询官方文档。

Redis 通常是使用命令行操作的，此外我们还可以使用可视化的官方工具Redis Insight，这里就不赘述了。

总的来说，学习和掌握 Redis 是开发工作中不可或缺的一种技能。