redis基本操作 - 技术栈

Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的、高性能的键值对（Key-Value）存储数据库，广泛应用于缓存、消息队列、实时分析等场景。它以其极高的读写速度、丰富的数据结构和灵活的应用方式而受到开发者的青睐。

Redis 的主要特点

高性能：
- 内存存储：Redis 将所有数据存储在内存中，读写速度极快，适合对性能要求高的应用。
- 持久化：支持将内存中的数据持久化到磁盘，防止数据丢失。
丰富的数据结构：
- 字符串（String）：最基本的数据类型，可以存储文本或二进制数据。
- 哈希（Hash）：键值对的集合，适合存储对象。
- 列表（List）：有序的字符串集合，支持在两端进行快速的插入和删除操作。
- 集合（Set）：无序且不重复的字符串集合，支持高效的集合运算（如并集、交集、差集）。
- 有序集合（Sorted Set）：类似于集合，但每个元素关联一个分数，用于排序。
- 位图（Bitmap） 、HyperLogLog 、地理空间索引（Geospatial Index）等高级数据结构。
持久化机制：
- RDB（Redis Database Backup）：定期将内存中的数据快照保存到磁盘。
- AOF（Append-Only File）：记录所有写操作命令，通过重放这些命令来恢复数据

Redis 的应用场景

缓存：

作为数据库的缓存层，减轻数据库的压力，提高数据访问速度。
消息队列：

利用列表、发布/订阅等特性实现消息队列，用于异步处理和解耦系统组件。
实时分析：

使用 Redis 的快速读写特性进行实时数据分析和统计，如实时排行榜、计数器等。
会话存储：

存储用户会话信息，支持分布式应用的会话管理。
分布式锁：

利用原子操作实现分布式锁，确保在分布式环境下的资源同步。
丰富的客户端支持：

提供多种编程语言的客户端库，如 Python、Java、Node.js、C++ 等，方便开发者集成。

1. Redis 的安装与配置

以下以 windows系统为例

解压下载的压缩包。

双击start.bat 启动redis服务。

进入到dos。切换到解压目录，输入 redis-cli 执行客户端。

测试 Redis 连接：

复制代码

redis-cli ping

如果返回 PONG，表示连接成功。

配置 Redis

Redis 的主要配置文件位于redis.conf。以下是一些常用的配置选项：

绑定地址 ：

修改 bind 指令来指定 Redis 监听的 IP 地址，默认绑定到 127.0.0.1，仅本地访问。若需允许远程访问，可以修改为服务器的实际 IP 或注释掉该行以监听所有接口。
bash 复制代码
```
bind 0.0.0.0
```
设置密码 ：

在配置文件中找到 # requirepass foobared，取消注释并设置密码：
复制代码
```
requirepass yourpassword
```
持久化配置：
- RDB 持久化：
  复制代码
```
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
```
  上述配置表示在指定时间内有相应数量的写操作时，自动保存数据快照。
- AOF 持久化：
  bash 复制代码
```
appendonly yes
appendfsync everysec
```
  启用 AOF 持久化，并设置每秒同步一次。
内存限制 ：

设置 Redis 使用的最大内存量，防止占用过多系统内存。
复制代码
```
maxmemory 256mb
maxmemory-policy allkeys-lru
```
上述配置表示最大使用 256MB 内存，并采用 LRU 策略淘汰数据。

修改配置文件后，需要重启 Redis 服务使配置生效：

Redis 的优缺点

优点

高性能：内存存储和高效的命令处理使其具备极高的读写速度。
丰富的数据结构：支持多种数据类型，满足不同应用场景的需求。
灵活的持久化方式：提供 RDB 和 AOF 两种持久化机制，兼顾性能和数据安全。
高可用性：通过主从复制、哨兵和集群模式，确保系统的高可用性和扩展性。
简单易用：命令简洁明了，易于学习和使用。

缺点

数据持久化带来的性能开销：虽然提供了持久化机制，但在高频率写入时可能会影响性能。
内存限制：由于数据存储在内存中，数据量受限于服务器的内存容量，成本较高。
不适合复杂查询：Redis 主要用于键值存储，复杂的查询和关系操作不如传统关系型数据库强大。
单线程模型：虽然高性能，但在单个实例上无法充分利用多核 CPU 的能力（不过可以通过集群模式来扩展）。

Redis 以其高性能、丰富的数据结构和灵活的应用方式，成为现代应用架构中不可或缺的组成部分。无论是作为缓存、消息队列，还是实时分析和分布式锁，Redis 都能提供高效的解决方案。然而，在使用时也需要考虑其内存消耗和持久化带来的性能开销，结合具体业务场景进行合理选型和优化。

2. 字符串（String）操作

字符串是 Redis 最基本的数据类型，可以存储文本、数字或二进制数据。

常用命令

SET key value：设置键的值。
GET key：获取键的值。
INCR key：将键的整数值加 1。
DECR key：将键的整数值减 1。
APPEND key value：在键的现有值后追加内容。
STRLEN key：获取键值的长度。

sql 复制代码

SET name "Alice"
GET name          # 输出: "Alice"

INCR counter      # 返回 1（假设初始值为0）
INCR counter      # 返回 2
GET counter       # 输出: "2"

APPEND name " Smith"
GET name          # 输出: "Alice Smith"

STRLEN name       # 输出: 11

3. 哈希（Hash）操作

哈希用于存储对象的属性，适合存储具有多个字段的数据。

常用命令

HSET key field value：设置哈希中字段的值。
HGET key field：获取哈希中指定字段的值。
HMSET key field1 value1 [field2 value2 ...] ：批量设置哈希字段的值（已弃用，建议使用 HSET）。
HMGET key field1 [field2 ...] ：批量获取哈希字段的值。
HGETALL key：获取哈希中所有字段和值。
HDEL key field [field ...] ：删除哈希中的一个或多个字段。

sql 复制代码

HSET user:1 name "Bob" age 25 email "bob@example.com"
HGET user:1 name    # 输出: "Bob"

HMSET user:2 name "Charlie" age 30 email "charlie@example.com"
HMGET user:2 name age  # 输出: ["Charlie", "30"]

HGETALL user:1
# 输出:
# 1) "name"
# 2) "Bob"
# 3) "age"
# 4) "25"
# 5) "email"
# 6) "bob@example.com"

HDEL user:1 email
HGETALL user:1
# 输出:
# 1) "name"
# 2) "Bob"
# 3) "age"
# 4) "25"

4. 列表（List）操作

列表是有序的字符串集合，支持在两端进行高效的插入和删除操作。

常用命令

LPUSH key value [value ...] ：在列表左侧插入一个或多个值。
RPUSH key value [value ...] ：在列表右侧插入一个或多个值。
LPOP key：移除并获取列表左侧的第一个值。
RPOP key：移除并获取列表右侧的第一个值。
LRANGE key start stop：获取列表中指定范围的值。
LLEN key：获取列表的长度。
LREM key count value：移除列表中指定数量的值。

shell 复制代码

LPUSH tasks "task1"
RPUSH tasks "task2"
LPUSH tasks "task0"
LRANGE tasks 0 -1
# 输出:
# 1) "task0"
# 2) "task1"
# 3) "task2"

LPOP tasks
# 输出: "task0"
LRANGE tasks 0 -1
# 输出:
# 1) "task1"
# 2) "task2"

LLEN tasks    # 输出: 2

LREM tasks 1 "task1"
LRANGE tasks 0 -1
# 输出:
# 1) "task2"

5. 集合（Set）操作

集合是无序且不重复的字符串集合，支持高效的集合运算。

常用命令

SADD key member [member ...] ：向集合中添加一个或多个成员。
SREM key member [member ...] ：从集合中移除一个或多个成员。
SMEMBERS key：获取集合中的所有成员。
SISMEMBER key member：判断成员是否存在于集合中。
SCARD key：获取集合的成员数量。
SUNION key [key ...] ：获取多个集合的并集。
SINTER key [key ...] ：获取多个集合的交集。
SDIFF key [key ...] ：获取多个集合的差集。

bash 复制代码

SADD fruits "apple"
SADD fruits "banana" "cherry"
SMEMBERS fruits
# 输出:
# 1) "apple"
# 2) "banana"
# 3) "cherry"

SISMEMBER fruits "banana"    # 输出: 1 (存在)
SISMEMBER fruits "grape"     # 输出: 0 (不存在)

SCARD fruits    # 输出: 3

SADD other_fruits "banana" "dragonfruit"
SUNION fruits other_fruits
# 输出:
# 1) "apple"
# 2) "banana"
# 3) "cherry"
# 4) "dragonfruit"

SINTER fruits other_fruits
# 输出:
# 1) "banana"

SDIFF fruits other_fruits
# 输出:
# 1) "apple"
# 2) "cherry"

6. 有序集合（Sorted Set）操作

有序集合是带有分数（score）的集合，成员按分数有序排列。

常用命令

ZADD key score member [score member ...] ：向有序集合中添加一个或多个成员，或更新已有成员的分数。
ZREM key member [member ...] ：移除有序集合中的一个或多个成员。
ZRANGE key start stop [WITHSCORES] ：按分数从小到大获取成员。
ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] ：按分数范围获取成员。
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES] ：按分数从大到小获取成员。
ZCARD key：获取有序集合的成员数量。
ZSCORE key member：获取成员的分数。

shell 复制代码

ZADD leaderboard 100 user1
ZADD leaderboard 200 user2
ZADD leaderboard 150 user3
ZRANGE leaderboard 0 -1 WITHSCORES
# 输出:
# 1) "user1"
# 2) "100"
# 3) "user3"
# 4) "150"
# 5) "user2"
# 6) "200"

ZREVRANGE leaderboard 0 -1 WITHSCORES
# 输出:
# 1) "user2"
# 2) "200"
# 3) "user3"
# 4) "150"
# 5) "user1"
# 6) "100"

ZRANGEBYSCORE leaderboard 100 150 WITHSCORES
# 输出:
# 1) "user1"
# 2) "100"
# 3) "user3"
# 4) "150"

ZREM leaderboard user1
ZRANGE leaderboard 0 -1 WITHSCORES
# 输出:
# 1) "user3"
# 2) "150"
# 3) "user2"
# 4) "200"

ZCARD leaderboard    # 输出: 2
ZSCORE leaderboard user2    # 输出: "200"

7. 键管理操作

管理 Redis 中的键，包括查看、删除、设置过期时间等。

常用命令

KEYS pattern：查找所有符合模式的键（不推荐在生产环境中使用，因性能问题）。
SCAN cursor [MATCH pattern] [COUNT count] ：迭代查找符合模式的键。
DEL key [key ...] ：删除一个或多个键。
EXISTS key [key ...] ：检查一个或多个键是否存在。
EXPIRE key seconds：设置键的过期时间（秒）。
TTL key：获取键的剩余生存时间。

sql 复制代码

SET temp "temporary"
EXPIRE temp 60
TTL temp    # 输出: 60（剩余60秒）

SET user:3 name "Dave"
EXISTS user:3    # 输出: 1 (存在)

KEYS user:*      # 输出: ["user:3"] （注意：不推荐在生产环境使用）

SCAN 0 MATCH user:*
# 输出:
# 1) "0"
# 2) 1) "user:3"

DEL temp
EXISTS temp    # 输出: 0 (不存在)

8 连接与管理操作

管理 Redis 连接和服务器配置。

常用命令

CONFIG GET parameter：获取服务器配置参数。
CONFIG SET parameter value：设置服务器配置参数。
FLUSHALL：清空所有数据库中的所有键（慎用）。
FLUSHDB：清空当前数据库中的所有键（慎用）。
SELECT index：选择数据库（0-15，默认是0）。

shell 复制代码

CONFIG GET maxmemory
# 输出:
# 1) "maxmemory"
# 2) "0" （表示无限制）

CONFIG SET maxmemory 256mb

FLUSHDB    # 清空当前数据库

持久化操作

控制 Redis 的持久化行为。

常用命令

SAVE：同步保存数据到磁盘（阻塞）。
BGSAVE：异步保存数据到磁盘（非阻塞）。
LASTSAVE：返回最近一次成功将数据保存到磁盘的时间戳。

bash 复制代码

SAVE    # 同步保存，可能会阻塞其他操作
BGSAVE  # 异步保存，立即返回
LASTSAVE    # 输出最近一次保存的时间戳