【Redis】

一.Widows下如何安装Redis?

*(1) .下载地址: 点击跳转.

如下图:

在这里插入图片描述

*(2) .下载成功后将其移动到我们想要安装的目录下并且解压:

如下图:

在这里插入图片描述

*(3) .进入后有以下内容文件：

*(4) .先点击redis-server.exe启动Redis服务，显示如下：

*(5) .再点击redis-cli.exel连接Redis，如下图所示：

*(6) .至此，在Windows下的安装就结束了。不过Redis官方文档不建议我们在Widows环境下搭建Redis服务。

解决redis-server.exe闪退问题：

首先cd到我们的redis-server.exe文件目录下打开cmd:输入以下代码
`redis-server.exe redis.windows.conf`
运行后就能打开redis文件了；

二、数据类型命令

（一）字符串String

SET key value - 将字符串值 value 关联到 key。

GET key - 获取与 key 相关联的字符串值。

SETNX key value - 如果 key 不存在，则将 key 的值设置为 value。

（二）列表List

LLEN key 获取列表长度

LPOP key 移出并获取列表的第一个元素

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

LPUSHX key value 将一个值插入到已存在的列表头部

LRANGE key start stop 获取列表指定范围内的元素

LREM key count value 移除列表元素

LTRIM key start stop 对一个列表进行修剪(trim)，就是说，让列表只保留指定区间内的元素，不在指定区间之内的元素都将被删除。

RPOP key 移除列表的最后一个元素，返回值为移除的元素。

（三）集合Set

SADD myset1 "hello"

(integer) 1

SADD myset1 "world"

(integer) 1

SADD myset1 "bar"

(integer) 1

SADD myset2 "hello"

(integer) 1

SADD myset2 "bar"

(integer) 1

SUNION myset1 myset2

"bar"

"world"

"hello"

"foo"

Redis Smembers 命令 - 返回集合中的所有成员

redis 127.0.0.1:6379> SADD myset "hello"

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> SADD myset "foo"

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> SADD myset "bar"

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> SADD myset2 "hello"

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> SADD myset2 "world"

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> SINTER myset myset2

"hello"

（三）有序集合SortedSet

有配对的分数

> ZADD result 680 清华 660 北大

>ZRANGE result 0 -1 显示第一个元素到最后一个元素

>ZRANGE result 0 -1 WITHSCORES 显示第一个元素到最后一个元素及其分数

>ZSCORE result 清华查看清华的分数

>ZRANK result 清华查看清华的排名

>ZREVRANK result 清华查看清华排名（反转下排名）

（四）哈希Hash

三、发布订阅模式

发布订阅模式有一些局限性，比如消息无法持久性，无法记录历史消息

四、消息队列Stream

*指ID

五、地理空间

六、HyperLogLog算法

适用于：精确度要求不高数据量很大的统计工作

基数：集合12345的基数就是5 集合1234512345的基数还是5

HyperLogLog是一种概率数据结构，用于估计集合中不同元素的个数，即基数。Redis中的HyperLogLog实现使用大约12KB的内存，并提供标准误差为0.81%的基数估计。与传统的集合数据结构不同，HyperLogLog不需要存储每个不同的元素，而是通过哈希函数将元素映射到位图中的某些位置，并基于位图的统计信息来估计基数，这使得它在处理大规模数据集时非常高效且节省内存。

常用命令：

PFADD：向HyperLogLog添加元素。

PFCOUNT：返回HyperLogLog的基数估算值。

PFMERGE：合并多个HyperLogLog为一个，以估算它们的并集大小。

添加课程

合并课程

七、位图

Redis中的位图（Bitmap）是一种基于字符串类型的数据结构，它使用位（bit）来表示信息，每个位可以是0或1，从而可以高效地存储和处理布尔值。位图在Redis中不是一个新的数据类型，而是通过在字符串类型上定义的一组位操作命令来实现的，这样可以利用字符串类型的二进制安全特性和最大长度达到512MB的优势。

位图使用场景多样，如用户签到、在线状态监控、活跃用户统计、IP访问统计等。例如，可以使用位图来记录用户的签到情况，每天对应一个位，签到则将该位设为1，未签到设为0 。此外，位图还可以用来实现布隆过滤器，进行数据压缩，以及缓存预热等。

位图的基本操作包括：

SETBIT key offset value：在指定的偏移量上设置位的值（0或1）。

GETBIT key offset：获取指定偏移量上的位值。

BITCOUNT key [start end]：统计指定范围内（或整个位图）值为1的位数。

BITOP operation destkey key [key ...]：对一个或多个位图执行AND、OR、XOR或NOT操作，并将结果保存到指定的键。

BITPOS key bit [start] [end]：返回位图中第一个（或最后一个）值为指定值的位的位置。

位图在节省空间方面表现出色，但需要注意其在Redis中的使用限制，如最大偏移量不能超过2^32-1，这是由于字符串类型的最大长度限制所决定的。此外，位图操作的时间复杂度通常为O(1)，但读取长字符串时的时间复杂度为O(n)，因此需要合理设计key的位数以避免性能问题。

设置和获取某个偏移量的值

按字符串设置，并获取

八、位域

Redis中的位域（Bitfield）是一种数据结构，它允许用户对存储在位图中的整数值进行原子操作，包括设置、递增和获取。位域可以操作从无符号1位整数到有符号63位整数的任何内容，并且这些值使用二进制编码的Redis字符串进行存储。

位域的使用场景包括但不限于：

用户签到记录：可以使用位图来记录用户的签到情况，每天对应一个位，签到则将该位设为1，未签到设为0 。
用户在线状态监控：利用位图可以高效地记录和查询用户是否在线，每个用户占用一个位，通过SETBIT和GETBIT命令进行操作。
统计数据：位域可以用于聚合统计，如统计一定时间段内的用户行为，例如访问次数等。

位域的基本命令包括：

SETBIT：设置指定偏移量上的位值为0或1。

GETBIT：获取指定偏移量上的位值。

BITCOUNT：统计位图中值为1的位数。

BITPOS：返回位图中第一个为

九、事务

multi用于开启事务事务被放入到消息队列中 exec用于执行事务

Redis事务的相关命令如下：

MULTI：标识一个事务的开启，即开启事务；

EXEC：执行事务中的所有命令，即提交；

DISCARD：放弃事务；和回滚不一样，Redis事务不支持回滚。

WATCH：监视Key改变，用于实现乐观锁。如果监视的Key的值改变，事务最终会执行失败。

UNWATCH：放弃监视。

Redis事务是指将多条命令加入队列，一次批量执行多条命令，每条命令会按顺序执行，事务执行过程中不会受客户端传入的命令请求影响。

总结说：Redis事务就是一次性、顺序性、排他性的执行一个队列中的一系列命令。

Redis事务和关系型数据库的事务不太一样，它不保证原子性，也没有隔离级别的概念。

1.Redis事务没有隔离级别的概念 批量操作在发送 EXEC 命令前被放入队列缓存，并不会被实际执行，也就不存在事务内的查询要看到事务里的更新，事务外查询不能看到。
2.Redis不保证原子性 Redis中，单条命令是原子性执行的，但事务不保证原子性，且没有回滚。事务中任意命令执行失败，其余的命令仍会被执行。

备注

原子性（Atomicity）：

原子性是指一个事务（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点。

如果事务中的任何操作失败，整个事务将被回滚到开始状态，就像这些操作从未发生过一样。

原子性确保了事务的"不可分割性"，使得事务成为了数据库的可靠操作单元。

隔离性（Isolation）：

隔离性是指并发执行的事务之间不会互相影响，每个事务都有如在隔离的环境中执行一样。

事务的隔离性分为不同的级别，包括读未提交（Read Uncommitted）、读已提交（Read Committed）、可重复读（Repeatable Read）和串行化（Serializable）等。

这些级别定义了事务处理中对数据的可见性和冲突的控制，以避免脏读（Dirty Read）、不可重复读（Non-repeatable Read）和幻读（Phantom Read）等问题。

十、持久化

Redis提供了2种不同形式的持久化方式：

RDB（Redis DataBase）：简而言之，就是在指定的时间间隔内，定时的将 redis 存储的数据生成Snapshot快照并存储到磁盘等介质上；

AOF（Append Of File）：将 redis 执行过的所有写指令记录下来，在下次 redis 重新启动时，只要把这些写指令从前到后再重复执行一遍，就可以实现数据恢复了。

十一、主从复制

在若干个 Redis 节点中，有的是 "主" 节点，有的是 "从" 节点。从节点上的数据要随着主节点变化，和主节点保持一致。从节点是主节点的副本，在该模式中，从节点上的数据不允许修改，只能读取数据。后续如果有客户端来读取数据，就可以从所有节点中随机挑选一个节点，给这个客户端提供读取数据的服务。

引入更多的计算资源，那么能够支撑的并发量也就大幅提高了。如果是挂掉了某个从节点是没有什么影响的，此时继续从主节点（如果是主节点挂掉了，那还是有一定影响的，从系欸但只能读数据，如果需要写数据就没得写了）或者其它的从节点读取数据，得到的效果是完全相同的。

主从模式主要是针对 "读操作" 进行并发量和可用性的提高，而写操作无论是可用性还是并发都是非常依赖主节点的，但主节点又不能设置多个。在实际业务场景中，读操作往往是比写操作更频繁的。

主从结构是分布式系统中比较经典的一种结构。不仅仅是 Redis 支持，MySQL 等其它的常用组件也是支持的。

主从复制的特点：

Redis 通过复制功能实现主节点的多个副本。

主节点用来写，从节点用来读，这样做可以降低主节点的访问压力。

复制支持多种拓扑结构，可以在适当的场景选择合适的拓扑结构。

复制分为全量复制，部分复制和实时复制。

主从节点之间通过心跳机制保证主从节点通信正常和数据⼀致性。