Redis-数据的极速之旅（一）

Redis基础篇

Redis的自我介绍
- 我的核心数据结构
- - - 1.字符串（String）
    - 2.哈希（Hash）
    - 3.列表（List）
    - 4.集合（Set）
    - [5.有序集合（Sorted Set）](#5.有序集合（Sorted Set）)
- 高性能原理

Redis的自我介绍

Hellow！想必大家多多少少都听过我Redis的大名，我最常被标注的标签：缓存、快、高性能 、低延迟 ，其实我也不想被贴上如此多的标签，能力越大背负就越多，日后的路希望与各位共勉。

我是一个开源的内存数据结构存储系统，我可以存储多种数据结构，例如，字符串、散列表、列表、集合、有序集合等。至于我如何做到好评如潮的，后面我来给大家一一介绍，剖析自己。

我的核心数据结构

1.字符串（String）

是Redis中最基本的数据结构

使用场景：
缓存数据：

java 复制代码

SET  key  value    //存入字符串键值对
MSET  key  value [key value ...]  //批量存储字符串键值对
SETNX  key  value   //存入一个不存在的字符串键值对
GET  key    //获取一个字符串键值
MGET  key  [key ...]   //批量获取字符串键值
DEL  key  [key ...]   //删除一个键
EXPIRE  key  seconds   //设置一个键的过期时间(秒)

计数器

java 复制代码

INCR  key    //将key中储存的数字值加1
DECR  key    //将key中储存的数字值减1
INCRBY  key  increment   //将key所储存的值加上increment
DECRBY  key  decrement  //将key所储存的值减去decrement

分布式锁

java 复制代码

SETNX  product:10001  true   //返回1代表获取锁成功
SETNX  product:10001  true   //返回0代表获取锁失败
DEL  product:10001   //执行完业务释放锁
SET product:10001 true  ex  10  nx //防止程序意外终止导致死锁

2.哈希（Hash）

集合是一个无序集合，通过哈希实现，可快速添加、删除和查找

存储对象信息

java 复制代码

HMSET  user  1:name  zhangsan  1:age  18
HMSET  user  2:name  lisi      1:age  19
HMGET  user  1:name  1:age

存储结果""

缺点：

不适合存储大量数据，因为所有数据都在一个Key下

过期功能不能使用在field上，只能用在Key上

3.列表（List）

列表是简单的字符串列表，支持从两端插入和删除，适用消息队列等场景

消息队列

java 复制代码

Blocking MQ(阻塞队列）= LPUSH + BRPOP
Queue(队列）= LPUSH + RPOP

# 从列表左侧插入元素
LPUSH tasks "process_video"
# 从列表右侧弹出元素
BPOP tasks

时间线

java 复制代码

LPUSH message:{用户id} 1
LPUSH message:{用户id} 2
LPUSH message:{用户id} 3
LPUSH message:{用户id} 4

LRANGE message:{用户id} 0 3

缺点：

元素较多时，访问中间元素时间为O(n)

列表尾部添加和移除很快，头部操作慢

4.集合（Set）

集合是一个无序集合，它通过哈希表实现，具有快速添加、删除、和查找操作的特点

点赞收藏

java 复制代码

1) 点赞
SADD  like:{消息ID}  {用户ID}
2) 取消点赞
SREM like:{消息ID}  {用户ID}
3) 检查用户是否点过赞
SISMEMBER  like:{消息ID}  {用户ID}
4) 获取点赞的用户列表
SMEMBERS like:{消息ID}
5) 获取点赞用户数 
SCARD like:{消息ID}

交集并集等

java 复制代码

SINTER set1 set2 set3  { c }
SUNION set1 set2 set3  { a,b,c,d,e }
SDIFF set1 set2 set3  { a }

优点：

元素唯一

集合间操作

缺点：

不支持排序

不能直接获取集合中的元素

5.有序集合（Sorted Set）

有序集合是将集合和散列表结合起来，给每个元素设置一个分数，然后根据分数排序
排行榜

java 复制代码

//展示当日排行前十
ZREVRANGE  hotNews:20190819  0  9  WITHSCORES

高性能原理

1.Redis为什么快？

因为Redis所有数据都存储在内存中，所有的运算都是内存级别的运算，并且我是单线程，避免了多线程导致的上下文切换带来的性能损耗。同样的因为单线程，所以在使用的时候要注意，如果执行一些耗时的指令，Redis可能造成卡顿~

2.Redis线程形式

Redis 的单线程主要是指 Redis 的网络 IO 和键值对读写是由一个线程来完成的，这也是 Redis 对外提供键值存储服务的主要流程。Redis有也有多线程的功能，比如持久化、异步删除、集群数据同步等

3.Redis单线程如何支持高并发

Redis的IO多路复用：redis利用epoll来实现IO多路复用，将连接信息和事件放到队列中，依次放到文件事件分派器，事件分派器将事件分发给事件处理器。