文章目录
- 1.使用官网文档
- 2.redis通用命令
-
- 2.1set
- 2.2get
- 2.3.redis全局命令
-
- [2.3.1 keys](#2.3.1 keys)
- [2.4 exists](#2.4 exists)
- [2.5 del(delete)](#2.5 del(delete))
- [2.6 expire - (失效时间)](#2.6 expire - (失效时间))
- [2.7 ttl - 过期时间](#2.7 ttl - 过期时间)
-
- [2.7.1 redis中key的过期策略](#2.7.1 redis中key的过期策略)
- 2.7.2redis定时器的实现原理
- [2.8 type](#2.8 type)
- [2.9 object](#2.9 object)
- 3.生产环境
- 4.常用的数据结构
- 5.单线程模型
-
- 5.1单线程模式的工作过程
- [5.2 redis相关面试题](#5.2 redis相关面试题)
大家好，我是晓星航。今天为大家带来的是 redis通用命令 相关的讲解！😀
1.使用官网文档
通过 redis-cli 客户端和 redis 服务器交互涉及到很多的 redis 的命令
2.redis通用命令
redis 是按照键值对的方式存储数据的.
2.1set
set - 把 key 和 value 存储进去
这里的key value不加引号可以，加上引号也可以。
redis中的命令不区分大小写
2.2get
get - 根据 key 来取 value
这里我们get key所得到的值就是我们set进去的value值，如果不存在key则返回(nil)。
2.3.redis全局命令
Redis 支持很多种数据结构。整体上来说, Redis 是键值对结构.key 固定就是字符串. value 实际上会有多种类型
全局命令，就是能够搭配任意一个数据结构来使用的命令
2.3.1 keys
用来查询当前服务器上匹配的key，通过一些特殊符号(通配符)来描述key的模样，匹配上述模样的key就能被查询出来。
Redis有5种数据结构，但它们都是键值对种的值，对于键来说有一些通用的命令。
h?llo匹配hello,hallo和hxlloh*llo匹配hllo和heeeelloh[ae]llo匹配hello和hallo但不匹配hilloh[^e]llo匹配hallo,hbllo,... 但不匹配helloh[a-b]llo匹配hallo和hbllo
语法：
sql
KEYS pattern我们redis库里设置的key-value值:
1.? 匹配任意一个字符
2.* 匹配0个或者多个任意字符
使用 keys * 可以查看所有的key值
3.[abcde] 只能匹配到a b c d e，别的不行，相当于给出固定选项了
4.[a-e] 匹配 a-e 这个范围内的字符。包含两侧边界
5.[^e] 排除e，只有e匹配不了。其他都能匹配 ^读法： /ˈkærət/
注意事项：
keys 命令的时间复杂度是 O(N)
在生产环境上，一般都会禁止使用 keys 命令，尤其是大杀器 key * (查询 redis 中所有的 key)
2.4 exists
判断key是否存在
语法：
sql
exists key [key...]返回值：key存在的个数。
时间复杂度：O(1)
那么这里一次查询一个和一次查询两个有什么不一样么？
答：分开的写法会产生更多轮次的网络通信。使得效率变低，成本变高 --> 和直接操作内存相比(一个命令能写完就不要写多个命令，用来节省资源)
封装和分用
进行网络通信的时候，发送方发送一个数据，这个数据就要从应用层到物理层，层层封装。(每一层协议都要加上报头或报尾) => 发一个快递要包装一下，包装几层
接收方收到一个数据,这个数据就要从物理层, 到应用层 层层分用(把每一层协议中的报头或者尾给拆掉)=>收到一个快递,要拆快递,要拆很多层
2.5 del(delete)
del(delete) 删除指定的key
语法：
bash
del key [key ...]时间复杂度：O(1)
返回值：删除掉的key的个数
redis 主要的应用场景, 就是作为缓存
此时 redis 里存的只是一个热点数据,全量数据是在 mysql 数据库中
此时, 如果把 redis 中的 key 删除了几个, 一般来说,问题不大
但是 如果把redis作为数据库，此时误删数据的影响就很大了
2.6 expire - (失效时间)
expire 作用是给指定的 key 设置过期时间
过期时间：key存活时间超出这个指定值，就会被自动删除。
业务场景：例如 手机验证码，该验证码在5分钟内有效。
点外卖，优惠卷，在指定时间之内有效。
基于 redis 实现分布式锁.为了避免出现不能正确解锁的情况, 通常都
会在加锁的时候设置一下过期时间. (所谓的使用 redis 作为分布式锁,就
是给 redis 里写一个特殊的key value)
语法：
expire key seconds
时间复杂度：O(1)
返回值：1表示设置成功。0表示设置失败
这里我们设置key1存在的时间为15秒，在15秒之后查询，结果返回nil。
因为我们库里没有set一个key1，因此在给key1设置存在时间时，我们返回的是0，即设置失败。
2.7 ttl - 过期时间
查看当前key的过期时间还剩多少。
语法：
ttl key
时间复杂度：O(1)
返回值：剩余过期时间。-1表示没有关联过时间，-2表示key不存在。
2.7.1 redis中key的过期策略
redis的key的过期策略是怎么实现的？ [经典面试题]
一个 redis 中可能同时存在很多很多 key.这些 key 中可能有很大一部分都有过期时间.此时,redis 服务器咋知道哪些key 已经过期要被删除,哪些 key 还没过期??
redis整体的策略是
1.定期删除
每次抽取一部分，进行验证过期时间，保证这个抽取检查的过程，足够快!!
为啥这里对于定期删除的时间，有明确的要求呢?
因为 redis 是单线程的程序
主要的任务(处理每个命令的任务,刚才扫描过期 key ...)
如果扫描过期 key 消耗的时间太多了,就可能导致正常处理请求命令就被阻塞了:(产生了类似于执行keys*这样的效果)
2.惰性删除
假设这个 key 已经到过期时间了,但是暂时还没删它,key 还存在,紧接着,后面又一次访问,正好用到了这个 key,于是这次访问就会让 redis 服务器触发删除 key 的操作,同时再返回一个 nil
虽然有了上述两种策略结合,整体的效果一般
仍然可能会有很多过期的 key 被残留了,没有及时删除掉
redis 为了对上述进行补充,还提供了一系列的内存淘汰策略
1.redis 中并没有采取 定时器 的方式来实现过期 key 删除.
2.如果有多个 key 过期,也可以通过一个定时器来高效/节省cpu的前提下来处理多个 key 基于 优先级队列 或者 基于 时间轮 都可以实现比较高效的定时器
2.7.2redis定时器的实现原理
定时器：在某个时间到达之后，执行指定任务。
1.基于优先级队列/堆
正常的队列是先进先出,
优先级队列则是按照指定的优先级，先出
啥叫优先级高?自定义的
在 redis 过期 key 的场景中,就可以通过"过期时间越早, 就是优先级越高
现在假定有很多 key 设置了过期时间,就可以把这些 key 加入到一个优先级队列中,指定优先级规则是过期时间早的,先出队列.
此时定时器中只要分配一个线程,让这个线程去检査队首元素,看是否过期即可!!
如果队首元素还没过期,后续元素一定没过期!
此时 扫描线程 不需要遍历所有 key 只盯住这一个队首元素即可!!
另外在扫描线程检查队首元素过期时间的时候,也不能检查的太频繁
此时做法就是可以根据当前时刻和队首元素的过期时间,设置一个等待
当时间差不多到了,系统再唤醒这个线程!
此时 扫描线程 不需要高频扫描队首元素.把 cpu 的开销也节省下来了
万一在线程休眠的时候,来了一个新的任务,是 11:30 要执行
可以在新任务添加的时候,唤醒一下刚才的线程 重新检査一下队首元素, 再根据时间差距重新调整阻塞时间即可
2.基于时间轮实现的定时器
把时间划分成很多小段~~(划分的粒度,看实际需求)
2.8 type
返回 key 对应的类型
此处 redis 所有的 key 都是 string key 对应的 value 可能会存在多种类型
语法：
type key
时间复杂度：O(1)
返回值：key的类型
链表
默认为字符串
集合
哈希表
2.9 object
查看 key 对应的 value 的实际编码方式
语法：
object encoding key
3.生产环境
1.办公环境(公司入职之后，公司给你发的电脑、手机等)
笔记本(windows,mac)/台式机
现在办公电脑，一般8C16G12G
2.开发环境
有的时候，开发环境和办公环境是一个
有的时候，开发环境是单独的服务器
3.测试环境 (测试工程师使用)
Linux环境上拉取最新包进行测试
4.线上环境
(办公环境,开发环境, 测试环境,也统称为 线下环境,外界用户无法
访问到的)
线上环境则是 外界用户 能够访问到的.
一旦生产环境上出问题,一定会对于用户的使用产生影响!!
直接影响到公司营收。
4.常用的数据结构
4.1认识数据类型和编码方式
Redis 底层在实现上述数据结构的时候,会在源码层面,针对上述实现进行特定的优化,来达到 节省时间/节省空间 效果
特定的优化：内部的具体实现的 数据结构(编码方式)，还会有变数。
redis 承诺, 现在我这有个 hash 表,你进行 査询,插入, 删除 操作,都保证 O(1)
但是,这个背后的实现,不一定就是一个标准的 hash 表.可能再特定场景下,使用别的数据结构实现,但是仍然保证时间复杂度符合承诺!!!
5.单线程模型
5.1单线程模式的工作过程
redis只使用一个线程，处理所有的命令请求。不是说一个redis服务器进程内部真的就只有一个线程。其实也有多个线程，多个线程是在处理 网络 IO。
但是redis不会出现这个问题，redis服务器使用的是单线程模式。保证了当前收到的这多个请求是串行执行的。redis的核心业务逻辑，都是短平快的，不太消耗 cpu
资源也就不太吃多核了。
redis使用单线程缺点：redis必须要特别小心，某个操作占用时间长，就会阻塞其他命令的执行。
5.2 redis相关面试题
redis 虽然是单线程模型，为啥效率这么高呢？速度这么快呢？[重要面试题]参照物：mysql,oracle,sql,server
答：
1.redis 访问内存，数据库则是访问硬盘。
2.redis 核心功能，比数据库的核心功能简单。
数据库对于数据的插入删除査询....都有更复杂的功能支持,这样的功能势必要花费更多的开销。比如,针对插入删除,数据库中的各种约束,都会使数据库做额外的工作.
redis 干的活少,提供的功能相比于 mysq! 也是少了不少
3.单线程模型，避免了一些不必要的线程竞争开销。
redis每个基本的操作都是短平快的，就是简单操作一下内存数据，不是什么特别消耗 cpu 的操作。就算多搞个线程，也提升不大。
4.处理网络 IO 的时候，使用了 epoll 这样的 IO 多路复用机制。
IO 多路复用机制：一个线程,就可以管理多个 socket
针对 TCP 来说,服务器这边每次要服务一个客户端,都需要给这个客户端安排一个 socket
一个服务器服务多个客户端,同时就有很多个 socket.
这些 socket 上都是无事不刻的在传输数据嘛???
很多情况下,每个客户端和服务器之间的通信也没那么频繁,此时这么多 socket 大部分时间都是 静默 的,上面是没有数据需要传输的
同一时刻,只有少数 socket 是活跃的
IO多路复用 生活中的例子可以为我们有三个人想买三个小吃：臭豆腐、烤鸡腿、烤冷面。
自己去,先买臭豆腐, 等.再买烤鸡腿,等.再买烤冷面,等.这样的方案效率是最低的(单线程服务多个socket)
那么我们平时线程处理socket时是一个一个处理，就是a买臭豆腐，b买烤鸡腿，c买烤冷面。这样我们速度很快但是开销很大。(多线程服务多socket)
使用了IO多路复用后，我们可以自己先去买臭豆腐，用等待时间再去买烤鸡腿，然后继续用等待时间去买烤冷面，这三个哪一个先好了，对应的老板可以喊我们一嗓子(epoll事件通知/回调机制)。这时我们速度很快开销也很小。(IO多路复用)
感谢各位读者的阅读，本文章有任何错误都可以在评论区发表你们的意见，我会对文章进行改正的。如果本文章对你有帮助请动一动你们敏捷的小手点一点赞，你的每一次鼓励都是作者创作的动力哦！😘