002.Redis 配置及数据类型

文章目录

• • Redis配置文件
  • • Redis主要配置项
    • 查看（获取）相关配置项
    • 修改相关配置项
  • [Redis 数据类型](#Redis 数据类型)
  • • String（字符串）
    • • 字符串命令
      • 内部编码
    • Hash（哈希）
    • List（列表）
    • Set（集合）
    • [zset(sorted set：有序集合)](#zset(sorted set：有序集合))
  • Redis场景
  • • 各个数据类型应用场景

Redis配置文件

Redis主要配置项

[root@redis01 ~]# cat /usr/local/redis/etc/redis.conf   #取决于conf路径
daemonize no                    #Redis默认不是以守护进程的方式运行，可以通过该配置项修改，使用yes启用守护进程
pidfile /var/run/redis.pid	    #当Redis以守护进程方式运行时，Redis默认会把pid写入/var/run/redis.pid文件，可以通过pidfile指定
port 6379                       #指定Redis监听端口，默认端口为6379
bind 127.0.0.1                  #绑定的主机地址
timeout 300                     #当客户端闲置多长时间后关闭连接，如果指定为0，表示关闭该功能
loglevel verbose                #指定日志记录级别，Redis共支持：debug、verbose、notice、warning四个级别，默认为notice
logfile stdout                  #日志记录方式，默认为标准输出，如果配置Redis为守护进程方式运行，而这里又配置为日志记录方式为标准输出，则日志将会发送给/dev/null
databases 16                    #设置数据库的数量，默认数据库为0，可以使用SELECT <dbid>命令在连接上指定数据库id
save <seconds> <changes>	    #指定在多长时间内，有多少次更新操作，就将数据同步到数据文件，可以多个条件配合
    save 900 1
    save 300 10
    save 60 10000                   #分别表示900秒（15分钟）内有1个更改，300秒（5分钟）内有10个更改以及60秒内有10000个更改。
rdbcompression yes              #指定存储至本地数据库时是否压缩数据，默认为yes，Redis采用LZF压缩，如果为了节省CPU时间，可以关闭该选项，但会导致数据库文件变的巨大
dbfilename dump.rdb             #指定本地数据库文件名，默认值为dump.rdb
dir ./                          #指定本地数据库存放目录
slaveof <masterip> <masterport> #设置当本机为slave服务时，设置master服务的IP地址及端口，在Redis启动时，它会自动从master进行数据同步
masterauth <master-password>	#当master服务设置了密码保护时，slave服务连接master的密码
requirepass foobared		    #设置Redis连接密码，如果配置了连接密码，客户端在连接Redis时需要通过AUTH <password>命令提供密码，默认关闭
maxclients 128			        #设置同一时间最大客户端连接数，默认无限制，Redis可以同时打开的客户端连接数为Redis进程可以打开的最大文件描述符数，如果设置 maxclients 0，表示不作限制。当客户端连接数到达限制时，Redis会关闭新的连接并向客户端返回max number of clients reached错误信息
maxmemory <bytes>		        #指定Redis最大内存限制，Redis在启动时会把数据加载到内存中，达到最大内存后，Redis会先尝试清除已到期或即将到期的Key，当此方法处理后，仍然到达最大内存设置，将无法再进行写入操作，但仍然可以进行读取操作。Redis新的vm机制，会把Key存放内存，Value会存放在swap区
appendonly no			        #指定是否在每次更新操作后进行日志记录，Redis在默认情况下是异步的把数据写入磁盘，如果不开启，可能会在断电时导致一段时间内的数据丢失。因为redis本身同步数据文件是按上面save条件来同步的，所以有的数据会在一段时间内只存在于内存中。默认为no
appendfilename appendonly.aof	#指定更新日志文件名，默认为appendonly.aof
appendfsync everysec		    #指定更新日志条件，共有以下3个可选值:
    no：表示等操作系统进行数据缓存同步到磁盘（快） 
    always：表示每次更新操作后手动调用fsync()将数据写到磁盘（慢，安全） 
    everysec：表示每秒同步一次（折中，默认值）
vm-enabled no			        #指定是否启用虚拟内存机制，默认值为no，VM机制将数据分页存放，由Redis将访问量较少的页即冷数据swap到磁盘上，访问多的页面由磁盘自动换出到内存中
vm-swap-file /tmp/redis.swap	#虚拟内存文件路径，默认值为/tmp/redis.swap，多个Redis实例不可共享
vm-max-memory 0			        #将所有大于vm-max-memory的数据存入虚拟内存,无论vm-max-memory设置多小,所有索引数据都是内存存储的(Redis的索引数据就是keys),也就是说,当vm-max-memory设置为0的时候,其实是所有value都存在于磁盘。默认值为0
vm-page-size 32			        #Redis swap文件分成了很多的page，一个对象可以保存在多个page上面，但一个page上不能被多个对象共享，vm-page-size是要根据存储的数据大小来设定的，建议如果存储很多小对象，page大小最好设置为32或者64bytes；如果存储很大大对象，则可以使用更大的page，如果不确定，可使用默认值
vm-pages 134217728		        #设置swap文件中的page数量，由于页表（一种表示页面空闲或使用的bitmap）是在放在内存中的，，在磁盘上每8个pages将消耗1byte的内存。
vm-max-threads 4		        #设置访问swap文件的线程数,建议不要超过机器的核数,如果设置为0,那么所有对swap文件的操作都是串行的，可能会造成比较长时间的延迟。默认值为4
glueoutputbuf yes		        #设置在向客户端应答时，是否把较小的包合并为一个包发送，默认为开启
hash-max-zipmap-entries 64
hash-max-zipmap-value 512	    #指定在超过一定的数量或者最大的元素超过某一临界值时，采用一种特殊的哈希算法
activerehashing yes		        #指定是否激活重置哈希，默认为开启
include /path/to/local.conf	    #指定包含其它的配置文件，可以在同一主机上多个Redis实例之间使用同一份配置文件，而同时各个实例又拥有自己的特定配置文件

查看（获取）相关配置项

[root@redis01 ~]# redis-cli             #进入Redis
127.0.0.1:6379> CONFIG GET loglevel     #获取loglevel配置项信息
"loglevel"
"notice"
127.0.0.1:6379> CONFIG GET *            #获取所有配置项信息

修改相关配置项

方式一：通过修改redis.conf配置文件来修改配置：

[root@redis01 ~]# vi /usr/local/redis/etc/redis.conf
loglevel warning
[root@redis01 ~]# systemctl restart redis-server.service
[root@redis01 ~]# redis-cli             #进入Redis
127.0.0.1:6379> CONFIG GET loglevel	    #获取loglevel配置项信息
"loglevel"
"warning"
127.0.0.1:6379> CONFIG REWRITE          #同步写入配置文件

方式二：通过CONFIG set命令来修改配置：

127.0.0.1:6379> CONFIG SET loglevel "notice"
OK
127.0.0.1:6379> CONFIG GET loglevel
"loglevel"
"notice"

Redis 数据类型

Redis支持五种数据类型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)。

对于Redis内部，每种数据结构都有自己底层的内部编码实现。

提示：讨论数据结构时，讨论的是存储值的数据类型，对于键而言，都是字符串型。

除了标准的5种数据类型：String、List、Set、Zset、Hash，Redis还有4种特殊类型： HyperLogLogs（基数统计）、Bitmaps (位图) 、geospatial （地理位置），Stream。

Redis的每种对象其实都由对象结构(redisObject) 与 对应编码的数据结构组合而成，redis对象与编码(底层结构)对应关系如下：

127.0.0.1:6379> set name zhangsan
OK
127.0.0.1:6379> OBJECT encoding name		#查看key的编码类型
"embstr"

String（字符串）

string是redis最基本的类型，相当于Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value。

string类型是二进制安全的，即redis的string可以包含任何数据，如jpg图片或者序列化的对象。

string类型是Redis最基本的数据类型，string类型的值实际可以是string（简单字符串、复杂字符串（JSON/XML））、数字（整数、浮点数）、甚至是二进制（图片、音频、视频）。

string类型的值最大能存储 512MB。

字符串命令

• 设置值
  语法：set key value [ex seconds] [px milliseconds] [nx|xx]
  释义：
  ex seconds：为键设置秒级过期时间，等同于setex命令；
  px milliseconds：为键设置毫秒级过期时间；
  nx：键必须不存在，才能设置成功，用于添加，等同于setnx命令；
  xx：与nx相反，键必须存在，才能设置成功，用于更新。
  示例：

127.0.0.1:6379> SET key01 world
OK
127.0.0.1:6379> SETNX key01 yes		    #因为hello存在，所以失败
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SETNX key02 zhangsan	#name不存在，所以能成功
(integer) 1

注意：一个键最大能存储512MB，setnx用于分布式锁的一种实现方式。

• 获取值
  语法：get key
  示例：

127.0.0.1:6379> GET key01
"world"
127.0.0.1:6379> GET key03
(nil)				                    #需要获取的键不存在

• 批量设置值
  语法：mset key value [key value ......]
  示例：

127.0.0.1:6379> mset a 1 b 2 c 3 d 4
OK

• 批量获取值
  语法：mget key
  示例：

127.0.0.1:6379> mget a b c d e
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "4"
5) (nil)			                    #需要获取的键不存在

• 计数
  语法：incr key
  释义：incr命令用于对值做自增操作，返回结果分为三种：
  值不是整数，返回错误；
  值是整数，返回自增后的结果；
  键不存在，按照值为0自增，返回结果为1。
  示例：

127.0.0.1:6379> EXISTS key03
(integer) 0
127.0.0.1:6379> INCR key03		        #不存在的key自增
(integer) 1
127.0.0.1:6379> INCR key03
(integer) 2
127.0.0.1:6379> SET key04 world
OK
127.0.0.1:6379> INCR key04		        #若值不是整数
(error) ERR value is not an integer or out of range

提示：Redis同时提供如下相关命令：
decr：自减；incrby：自增指定数字；decrby：自减指定数字；incrbyfloat：自增浮点数。

• 追加值
  语法：append key value
  释义：append可以向字符串尾部追加值。
  示例：

127.0.0.1:6379> SET key05 redis
OK
127.0.0.1:6379> GET key05
"redis"
127.0.0.1:6379> APPEND key05 world		#追加字符world
(integer) 10
127.0.0.1:6379> GET key05
"redisworld"

• 字符串长度
  语法：strlen key
  示例：

127.0.0.1:6379> GET key05
"redisworld"
127.0.0.1:6379> STRLEN key05			#查看字符串长度
(integer) 10

• 设置并返回值
  语法：getset key value
  释义：设置并返回原来的值。
  示例：

127.0.0.1:6379> GETSET key06 world
(nil)
127.0.0.1:6379> GETSET key06 redis		#返回key的上一个值
"world"

• 设置指定位置字符
  语法：setrange key offeset value
  示例：

127.0.0.1:6379> SET key07 pest
OK
127.0.0.1:6379> SETRANGE key07 0 b		#设置redis值的第一个位置为b
(integer) 4
127.0.0.1:6379> GET key07
"best"

• 获取部分字符串
  语法：getrange key start end
  释义：获取start和end之间（即偏移量）的字符。
  示例：

127.0.0.1:6379> GETRANGE key07 0 2		#获取开头后的三个字符
"bes"

内部编码

字符串类型的内部编码有三种：

• int：8个字节的长整型；
• embstr：小于等于45个字节的字符串；
• raw：大于45个字节的字符串。

127.0.0.1:6379> SET key08 8653
OK
127.0.0.1:6379> OBJECT encoding key08
"int"
127.0.0.1:6379> SET key09 "hello,world"
OK
127.0.0.1:6379> OBJECT encoding key09
"embstr"
127.0.0.1:6379> SET key10 "one string greater than 39 byte.............."
OK
127.0.0.1:6379> OBJECT encoding key10
"raw"
127.0.0.1:6379> STRLEN key10
(integer) 45

Hash（哈希）

Redis hash是一个键值(key=>value)对集合。

Redis hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。

示例：

127.0.0.1:6379> HMSET hash01 age "18" sexy "man"
OK
127.0.0.1:6379> HGET hash01 age
"18"
127.0.0.1:6379> HGET hash01 sexy
"man"
127.0.0.1:6379> HGETALL hash01
1) "age"
2) "18"
3) "sexy"
4) "man"

解释：示例中使用了 Redis HMSET, HGET 命令，HMSET 设置了两个 field=>value 对, HGET 获取对应 field 对应的 value。

注意：每个 hash 可以存储 2^32 -1 键值对（4294967295，每个hash可存储40多亿）。

List（列表）

Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。

示例；

127.0.0.1:6379> LPUSH list01 redis
(integer) 1
127.0.0.1:6379> LPUSH list01 mysql
(integer) 2
127.0.0.1:6379> LPUSH list01 mongodb
(integer) 3
127.0.0.1:6379> LPUSH list01 memcache
(integer) 4
127.0.0.1:6379> LRANGE list01 0 10
1) "memcache"
2) "mongodb"
3) "mysql"
4) "redis"

提示：列表最多可存储 2^32 - 1 元素 (4294967295, 每个列表可存储40多亿)。

Set（集合）

Redis的Set是string类型的无序集合。

集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。

sadd 命令：sadd key member

添加一个 string 元素到key对应的set集合中，成功返回1，如果元素已经在集合中返回0，如果key对应的set不存在则返回错误。

示例：

127.0.0.1:6379> SADD set01 redis
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SADD set01 mongodb
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SADD set01 rabitmq
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SADD set01 rabitmq
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SMEMBERS set01
1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"

注意：以上实例中 rabitmq 添加了两次，但根据集合内元素的唯一性，第二次插入的元素将被忽略。
集合中最大的成员数为 2^32 - 1(4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。

zset(sorted set：有序集合)

Redis zset和set一样也是string类型元素的集合，且不允许重复的成员。

不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。

zset的成员是唯一的，但分数(score)却可以重复。

zadd 命令：zadd key score member

添加元素到集合，元素在集合中存在则更新对应score。

示例：

127.0.0.1:6379> ZADD zset01 0 redis
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZADD zset01 0 mongodb
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZADD zset01 0 rabitmq
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZADD zset01 0 rabitmq
(integer) 0
127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE zset01 0 100
1) "mongodb"
2) "rabitmq"
3) "redis"

Redis场景

各个数据类型应用场景

类型	简介	特性	场景
String(字符串)	二进制安全	可以包含任何数据，比如jpg图片或者序列化的对象，一个键最大能存储512M。	---
Hash(字典)	键值对集合，即编程语言中的Map类型。	适合存储对象，并且可以像数据库中update一个属性一样只修改某一项属性值(Memcached中需要取出整个字符串反序列化成对象修改完再序列化存回去)。	存储、读取、修改用户属性。
List(列表)	链表(双向链表)。	增删快，提供了操作某一段元素的API。	1：最新消息排行等功能(比如朋友圈的时间线) ； 2：消息队列。
Set(集合)	哈希表实现，元素不重复。	1：添加、删除、查找的复杂度都是O(1)； 2：为集合提供了求交集、并集、差集等操作。	1：共同好友； 2：利用唯一性，统计访问网站的所有独立ip； 3：好友推荐时，根据tag求交集，大于某个阈值就可以推荐
Sorted Set(有序集合)	将Set中的元素增加一个权重参数score，元素按score有序排列。	数据插入集合时，已经进行天然排序。	1：排行榜； 2：带权重的消息队列。

延伸：Redis支持多个数据库，并且每个数据库的数据是隔离的不能共享，并且基于单机才有，如果是集群就没有数据库的概念。

Redis是一个字典结构的存储服务器，而实际上一个Redis实例提供了多个用来存储数据的字典，客户端可以指定将数据存储在哪个字典中。

与常见的在一个关系数据库实例中可以创建多个数据库类似，所以可以将其中的每个字典都理解成一个独立的数据库。

每个数据库对外都是一个从0开始的递增数字命名，Redis默认支持16个数据库（可以通过配置文件支持更多，无上限），可以通过配置databases来修改这一数字。客户端与Redis建立连接后会自动选择0号数据库，不过可以随时使用SELECT命令更换数据库，如要选择1号数据库：

redis> SELECT 1
OK
redis [1] > GET foo
(nil)

同时此类数字命名的数据库又与我们理解的数据库有所区别。

1. Redis不支持自定义数据库的名字，每个数据库都以编号命名，开发者必须自己记录哪些数据库存储了哪些数据。
2. Redis也不支持为每个数据库设置不同的访问密码，所以一个客户端要么可以访问全部数据库，要么连一个数据库也没有权限访问。
3. 最重要的是多个数据库之间并不是完全隔离的，比如FLUSHALL命令可以清空一个Redis实例中所有数据库中的数据。

综上所述，这些数据库更像是一种命名空间，而不适宜存储不同应用程序的数据。比如可以使用0号数据库存储某个应用生产环境中的数据，使用1号数据库存储测试环境中的数据，但不适宜使用0号数据库存储A应用的数据而使用1号数据库B应用的数据，不同的应用应该使用不同的Redis实例存储数据。由于Redis非常轻量级，一个空Redis实例占用的内存只有1M左右，所以不用担心多个Redis实例会额外占用很多内存。

参考：Redis 数据类型