主流中间件--Redis

NOSQL

什么是NOSQL

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即"不仅仅是SQL"，它泛指非关系型的数据库。

关系型数据库：以关系(由行和列组成的二维表)模型建模的数据库。简单理解：有表的就是关系型数据库。

NOSQL分类

Redis

什么是Redis

Redis 是一个高性能的开源的、C语言写的Nosql（非关系型数据库），redis的数据可以存储在内存中或者磁盘中。Redis 是以key-value形式存储，和传统的关系型数据库不一样。不一定遵循传统数据库的一些基本要求，比如说，不遵循sql标准，事务，表结构等等，redis严格上不是一种数据库，应该是一种数据结构化存储方法的集合。

数据结构：数组、List Set Map等

Redis是将数据保存到内存的nosql。它有很多的方法，使用特定的方法就可以将存入的字符串转化为特定的数据结构保存。

Redis的特点

数据保存在内存，存取速度快，并发能力强
它支持存储的value类型相对更多，包括string(字符串)、list(链表-有序可重复集合)、set(无序不可重复集合)、 zset(sorted set --有序不可重复集合)和hash（哈希类型-对象）。
redis的出现，很大程度补偿了memcached这类key/value存储的不足，在部分场合可以对关系数据库（如MySQL）起到很好的补充作用。
提供了Java，C/C++，C#，PHP，JavaScript等客户端，使用很方便。
Redis支持集群（主从同步）。数据可以主服务器向任意数量从的从服务器上同步，从服务器可以是关联其他从服务器的主服务器。
支持持久化,[redis数据存储在内存中,也可以存储在磁盘上面]
支持订阅/发布[有专业的订阅与发布的中间件 MQ]

总结：

1、redis是C语言写的开源免费的NoSql数据库

2、数据存放在内存，还支持持久化。存取数据快，并发能力强，数据安全高。

3、value支持的数据类型多。

4、支持多个语言客户端。

5、支持集群。(支持高并发，海量数据)

Redis、Memcached、Mysql的比较

	mysql	redis	memcached
类型	关系型	非关系型	非关系型
存储位置	磁盘	磁盘和内存	内存
存储过期	不支持	支持	支持
读写性能	低	非常高	非常高

Redis的使用场景

缓存

经常查询数据，放到读速度很快的空间(内存)，以便下次访问减少时间。减轻数据库压力，减少访问时间.而redis就是存放在内存中的。就如同：Mybatis 二级缓存 , ehcache框架缓存。
计数器

网站通常需要统计注册用户数，网站总浏览次数等等，新浪微博转发数、点赞数。

upd xxx set ckickcount=ckickcount+1 where id =?

upd xxx set ckickcount=ckickcount-1 where id =?
实时防攻击系统

防止暴力破解，如使用工具不间断尝试各种密码进行登录。解决方案使用Redis记录某ip一秒访问到达10次以后自动锁定IP,30分钟后解锁
设定有效期的应用

设定一个数据，到一定的时间失效。验证码，登录过期，自动解锁，购物券，红包。
自动去重应用

Uniq 操作，获取某段时间所有数据排重值这个使用 Redis 的 set 数据结构最合适了，只需要不断地将数据往 set 中扔就行了，set 意为集合，所以会自动排重。
排行榜可以利用redis的zset来进行处理
队列

构建队列系统使用 list 可以构建队列系统，使用 sorted set 甚至可以构建有优先级的队列系统。

秒杀：可以把名额放到内存队列（redis）,内存就能处理高并发访问。
消息订阅系统：

Pub/Sub 构建实时消息系统 Redis 的 Pub/Sub 系统可以构建实时的消息系统，比如很多用 Pub/Sub 构建的实时聊天系统的例子.

Redis启动和测试

启动redis-server

进入到Redis安装目录，虽然双击也可以启动，但是建议使用CMD执行

复制代码

redis-server.exe redis.windows.conf

启动redis-client

连接本机Redis直接双击 redis-cli.exe 或者执行命令

复制代码

redis-cli.exe

如果连接其他服务的Redis需要跟上 -h参数

复制代码

redis-cli.exe -h ip -p 端口   #如  redis-client.exe -h 192.168.0.11 -p 6379

测试Redis

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set name zs #设置数据

get name    #获取数字

expire name 30  # 设置过期时间

ttl name  #获取过期时间

keys *  # 获取所有的key

设置密码

临时设置

CONFIG SET 命令可以动态地调整 Redis 服务器的配置而无须重启,重启后失效

复制代码

config set requirepass 123456

永久设置

修改配置文件 redis.widows.conf ，增加代码：

复制代码

requirepass 123456

Redis命令

String的操作

String结构

String结构模拟图

key	value
name	zs
age	18

set key value

将单个字符串值value关联到key,存储到Redis

复制代码

set name zs         #key为 name， 值为zs

get key

返回key关联的字符串值

复制代码

get name            #获取值，key为 name

mset key value key value

同时设置一个或多个 key-value 对

复制代码

mset name zs age 18     #设置了两对key ，name=zs ; age=18

mget key key

获取多个值

复制代码

mget name age       #获取key为name和age的数据的值

incr key

将 key 中储存的数字值增1(key不存在,则初始化为0,再加1)

复制代码

incr age        #age的值增加1

decr key

将 key 中储存的数字值减1(key不存在,则初始化为0,再减1)

复制代码

decr age        #将age的值减去1

incrby key number

将 key 中储存的数字值增加指定数字

复制代码

incrby age  2       #在age的值的基础上增加2

decrby key number

将 key 中储存的数字值减少指定数字

复制代码

decrby age  2       #在age的值的基础上减去2

SETEX key seconds value

设置key-value，并设置过期时间

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setex mykey 10 "Hello"  #设置 mykey的值为“hello” ,过期时间为 10s ,是set和expire的组合命令，且是原子性的

SETNX key value

设置一个key-value,如果这个key不存在则设置成功返回1，否则设置不成功，返回0

复制代码

setnx name zs

GETSET key value

设置一个key-value，把这个key以前的值返回

复制代码

getset name ls

key的操作

keys

查看所有的key

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keys *

通配符 * 代表0-多个  ?代表一个字符

del key

删除指定的某个key

复制代码

del username    #删除key为username的数据

expire key secnods

设置key的过期时间(secnods秒后过期)

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expire name 10  #设置name的过期时间10s

ttl key

查看key的过期时间

复制代码

ttl name        #查看name的过期时间

flushall

清空整个redis服务器数据，所有的数据库全部清空

复制代码

flushall

flushdb

清除当前库

复制代码

flushdb

select index

选择数据库,redis中默认有16个数据库，名称分别为0,1,2,,,15 ， index数据库索引

复制代码

select 1        #选择第2个数据库

exists key

查询key是否存在

复制代码

exists name

List的操作

List结构

list集合可以看成是一个左右排列的队列(列表)

List机构模拟图

key value value value

names zs ls ls

ages 11 18 20

key	value	value	value
names	zs	ls	ls
ages	11	18	20

lpush key value value

将一个或多个值 value 插入到列表 key 的表头(最左边)

复制代码

lpush names zs ls   #往key为 names 的list左边添加值“zs”和“ls”

lrange key start stop

返回列表 key 中指定区间内的元素，查询所有的stop为-1即可

复制代码

lrange names 0 -1       #查看names的所有元素

rpush key value value

将一个或多个值 value 插入到列表 key 的表尾(最右边)

复制代码

rpush names zl cq   #往key为 names 的list右边添加值“zl”和“cq”

lpop key

移除并返回列表 key 的头(最左边)元素。

复制代码

lpop names  #移除并返回names列表的头（最左边）元素

rpop key

移除并返回列表 key 的尾(最右边)元素。

复制代码

rpop names  #移除并返回names列表的尾(最右边)元素。

lrem key count value

根据count值移除列表key中与参数 value 相等的元素count >0 : 从表头开始向表尾搜索，移除与 value 相等的元素，数量为 count 。count < 0 : 从表尾开始向表头搜索，移除与 value 相等的元素，数量为 count 的绝对值。count = 0 : 移除表中所有与 value 相等的值。

复制代码

lrem names 1 zs     #删除names列表中左边第1个“zs” 
lrem names 0 ls     #删除names列表中所有的“ls”
lrem names -1 cq    #删除names列表中右边第1个“cq”

lindex key index

返回列表 key 中，下标为 index 的元素

复制代码

lindex names 2  #取names列表中索引为 2 的元素

ltrim key start stop

对一个列表进行修剪，保留范围内的，范围外的删除

复制代码

ltrim names 2 4     #删除names列表中索引为 2 - 4 以外的元素

Redis中如何实现栈和队列

list控制同一边进,同一边出就是栈
list控制一边进,另一边出就是队列

Set的操作

set集合是一个无序的不含重复值的队列

Set结构

Set机构模拟图

key	value	value	value
idcards	110	120	130
phones	182	135	136

sadd key value value

将一个或多个 member 元素加入到集合 key 当中，已经存在于集合的 member 元素将被忽略

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sadd colors red green yellow blue       #往colors这个set集合中存放元素： red,green,yellow,blue

smembers key

返回集合 key 中的所有成员。

复制代码

smembers colors

srem key member

移除集合 key 中的一个或多个 member 元素，不存在的 member 元素会被忽略

复制代码

srem colors red     #删除colors中的 red元素

SCARD key

返回集合存储的key的基数 (集合元素的数量).如果key不存在,则返回 0。

复制代码

scard colors

SDIFF key [key ...]

返回一个集合与给定集合的差集的元素

复制代码

sdiff colors names

SISMEMBER key member

返回成员 member 是否是存储的集合 key的成员.
如果member元素是集合key的成员，则返回1
如果member元素不是key的成员，或者集合key不存在，则返回0

复制代码

sismember names zs      #判断names中是否包含 zs

ZSet的操作

ZSet(sorted sets)在Set基础上增加了"分数"，让set集合有了排序功能

ZSet结构

ZSet结构模拟图

key	value(score)	value(score)	value(score)
names	zs(10)	ls(20)	ww(30)

zadd key score value score value

将所有指定成员添加到键为key有序集合（sorted set）里面，如果指定添加的成员已经是有序集合里面的成员，则会更新改成员的分数（scrore）并更新到正确的排序位置

复制代码

zadd heights   150 zs 160 ls        #有序集合heights中zs的分数为150 ，ls的分数是 160

ZCARD key

返回key的有序集元素个数。key存在的时候，返回有序集的元素个数，否则返回0。

复制代码

zcard heights

ZCOUNT key min max

返回有序集key中，score值在min和max之间(默认包括score值等于min或max)的成员。

复制代码

zcount heights 150 160      #获取heignhts中分数为 150到160的元素数量

ZPOPMAX key [count]

删除并返回有序集合key中的最多count个具有最高得分的成员。如未指定，count的默认值为1。

复制代码

zpopmax heights 2           #删除最高分数的前2个元素

ZPOPMIN key [count]

删除并返回有序集合key中的最多count个具有最低得分的成员。如未指定，count的默认值为1。

复制代码

zpopmin heights 2       #删除最低分数的前2个元素

ZRANGE key start stop [WITHSCORES]

返回存储在有序集合key中的指定范围的元素。返回的元素可以认为是按得分从最低到最高排列。如果得分相同，将按字典排序。返回给定范围内的元素列表（如果指定了WITHSCORES选项，将同时返回它们的得分）。

复制代码

zrange heights 0 10 WITHSCORES  #返回heights中索引 0 到 10 的元素和其分数

ZRANK key member

返回有序集key中成员member的排名。其中有序集成员按score值递增(从小到大)顺序排列。排名以0为底，也就是说，score值最小的成员排名为0。

复制代码

zrank heights zs    #返回 zs在heights的分数从小到大排名

ZREVRANK key member

返回有序集key中成员member的排名，其中有序集成员按score值从大到小排列。排名以0为底，也就是说，score值最大的成员排名为0。

复制代码

zreverank heights zs    #返回 zs在heights的分数从大到小排名

ZSCORE key member

返回有序集key中，成员member的score值。如果member元素不是有序集key的成员，或key不存在，返回nil。

复制代码

zscore heights zs       #返回 zs的分数

ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]

返回有序集key中，指定区间内的成员。其中成员的位置按score值递减(从大到小)来排列。具有相同score值的成员按字典序的反序排列。

复制代码

ZREVRANGE heights 1 2   WITHSCORES      #返回索引1 - 2 的成员，按分数大到小排序

ZRANGEBYSCORE key min max WITHSCORES LIMIT offset count

返回有序集合中指定分数区间内的成员，分数由低到高排序,LIMIT控制分页

复制代码

ZRANGEBYSCOREkey heights 0 170 WITHSCORES LIMIT 0 10    #查询heights中0-170分之间的元素，低到高排序，0条                                                        #开始查询，每页10条

ZREVRANGEBYSCORE key max min WITHSCORES LIMIT offset count

返回有序集合中指定分数区间内的成员，分数由高到低排序,LIMIT控制分页

指令	是否必须	说明
ZREVRANGEBYSCORE	是	指令
key	是	有序集合键名称
max	是	最大分数值,可使用"+inf"代替
min	是	最小分数值,可使用"-inf"代替
WITHSCORES	否	将成员分数一并返回
LIMIT	否	返回结果是否分页,指令中包含LIMIT后offset、count必须输入
offset	否	返回结果起始位置
count	否	返回结果数量

复制代码

ZREVRANGEBYSCORE heights 170 0 WITHSCORES LIMIT 0 10    #返回heights中分数为170-0之间从第0条数查，10条

Hash的操作

Hash类似于jdk中的Map,一个key下面以键值对的方式存储数据

Hash结构

Hash机构模拟图

6.2.HSET key field value

设置 key 指定的哈希集中指定字段的值。如果 key 指定的哈希集不存在，会创建一个新的哈希集并与 key 关联。如果字段在哈希集中存在，它将被重写。

复制代码

hset user:1 name zs         #给"user:1"这个key设置name=zs键值对

6.3.HGet key name

获取hash类型的name键对应的值

复制代码

hget user:1 name    #获取user:1总的name字段

6.4.HMSET key field value field value

批量添加name=value键值对到key这个hash类型

复制代码

hmset user:2 name zs age 18     #给"user:2"这个key设置name=zs键值对和age=18键值对

6.5.HMGET key field field

批量获取hash类型的键对应的值

复制代码

hmget user:2 name age   #获取user:2总的name和age字段

6.6.hkeys key

返回哈希表 key 中的所有键

复制代码

hkeys user:2    #返回user:2总的所有字段

6.7.hvals key

返回哈希表 key 中的所有值

复制代码

hvals user:2    #返回user:2中的所有值

6.8.hgetall key

返回哈希表 key 中，所有的键和值

复制代码

hgetall user:2  #返回user:2中所有key和value

6.9.存储对象的两种方式

使用string结构

复制代码

set user:1 {id:1,name:zs}

使用hash

复制代码

hset user:2 {id:2,name:ls}

写在最后:redis是当前主流的中间件，后续还会分享更多文章，笔者小，中，大厂均有面试经验，坚持每日分享java全栈知识，希望能够与大家共同进步。

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什么是Redis

Redis的特点

Redis、Memcached、Mysql的比较

Redis的使用场景

Redis启动和测试

启动redis-server

启动redis-client

测试Redis

设置密码

临时设置

永久设置

登录

Redis命令

String的操作

String结构

set key value

get key

mset key value key value

mget key key

incr key

decr key

incrby key number

decrby key number

SETEX key seconds value

SETNX key value

GETSET key value

key的操作

keys

del key

expire key secnods

ttl key

flushall

flushdb

select index

exists key

List的操作

List结构

lpush key value value

lrange key start stop

rpush key value value

lpop key

rpop key

lrem key count value

lindex key index

ltrim key start stop

Redis中如何实现栈和队列

Set的操作

Set结构

sadd key value value

smembers key

srem key member

SCARD key

SDIFF key [key ...]

SISMEMBER key member

ZSet的操作

ZSet结构

zadd key score value score value

ZCARD key

ZCOUNT key min max

ZPOPMAX key [count]

ZPOPMIN key [count]

ZRANGE key start stop [WITHSCORES]

ZRANK key member

ZREVRANK key member

ZSCORE key member

ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]

ZRANGEBYSCORE key min max WITHSCORES LIMIT offset count

ZREVRANGEBYSCORE key max min WITHSCORES LIMIT offset count

Hash的操作

Hash结构

6.2.HSET key field value

6.3.HGet key name

6.4.HMSET key field value field value

6.5.HMGET key field field

6.6.hkeys key