Redis - 技术栈

简介

key-value 存储系统，是跨平台的非关系型数据库。

Redis 通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是字符串(String)、哈希(Hash)、列表(list)、集合(sets)和有序集合(sorted sets)等类型。

原子性操作、持久化、支持发布/订阅模式、单线程模型、主从复制

应用场景

缓存（数据查询、短连接、新闻内容、商品内容等）
分布式集群架构中的session分离
聊天室的在线好友列表
任务队列（秒杀、抢购、12306等）
应用排行榜
网站访问统计
数据过期处理（精确到毫秒）

客户端

Redis是服务端，要操作服务端是通过客户端

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# 连接服务端

./redis-cli

#指定连接redis服务的ip和端口

./redis-cli -h ip -p 端口

# ping测试连接是否正常

ping #pong则是正常

# 设置 获取数据

set name zhangsan

get

数据类型

**string（字符串）:**基本的数据存储单元，可以存储字符串、整数或者浮点数。

**hash（哈希）:**一个键值对集合，可以存储多个字段。

**list（列表）:**一个简单的列表，可以存储一系列的字符串元素。

**set（集合）:**一个无序集合，可以存储不重复的字符串元素。

**zset(sorted set：有序集合):**类似于集合，但是每个元素都有一个分数（score）与之关联。

**位图（Bitmaps）：**基于字符串类型，可以对每个位进行操作。

**超日志（HyperLogLogs）：**用于基数统计，可以估算集合中的唯一元素数量。

**地理空间（Geospatial）：**用于存储地理位置信息。

**发布/订阅（Pub/Sub）：**一种消息通信模式，允许客户端订阅消息通道，并接收发布到该通道的消息。

**流（Streams）：**用于消息队列和日志存储，支持消息的持久化和时间排序。

**模块（Modules）：**Redis 支持动态加载模块，可以扩展 Redis 的功能

String

redis最基本的类型；二进制安全的；最大存储512MB

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set key value  //设置键的值
get key //获取键的值
incr key //将key的值加1
decr key //将key的值减1
append key value //将值追加到键的值之后
strlen str //获取字符串长度
mset k1,v1,k2,v2,k3,v3 
mget k1 k3 //同时设置、获取多个键值

Hash

键值对集合，string类型的field和value的映射表。

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hset key field value //设置哈希表中字段的值

hget key field //获取哈希表中字段的值

hmset key field value [field value ...] //一次可设置多个字段值

hmget key field [field...] //一次可获取多个字段值

hgetall key //获取哈希表中所有字段和值

hdel key field //删除哈希表中的一个或多个字段

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hexists key field //查看是否存在该字段
hdel ky field [field...] 删除一个或多个字段，返回值是被删除的字段个数

hkeys key

hvals key 只获取字段名或字段值

hlen key 获取字段数量

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List

列表类型可存储一个有序的字符串列表，常用的操作是向列表两端添加元素，或者获取列表的某一个片段。

内部是使用双向链表实现的，获取越接近两端的元素速度就越快。

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lpush key value [value...] 左边增加

rpush key value [value...] 右边增加

lpop key 左边弹出

rpop key 右边弹出

llen key 获取元素个数

lrange key start stop 获取列表中的某一片段，将返回start、stop之间的所有元素（包含两端的元素），索引从0开始。索引可以是负数

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lrem key count value 删除列表中前count个值为value的元素，返回实际删除的元素的个数【count>0 从列表左边删除 <0 右边 =0 所有值】

LINDEX key index

LSET key index value 获得/设置指定索引的元素值

LTRIM key start stop 只保留列表指定片段，指定范围和LRANGE一致

LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value 向列表中插入元素，该命令首先会在列表中从左到右查找值为pivot的元素，然后根据第二个参数是BEFORE还是AFTER来决定将value插入到该元素的前面还是后面。

RPOPLPUSH source destination 将元素从一个列表转移到另一个列表中

set

Redis 的 Set 是 String 类型的无序集合。集合成员是唯一的，这就意味着集合中不能出现重复的数据。

集合对象的编码可以是 intset 或者 hashtable。

Redis 中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)。

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增加/删除元素

SADD key member [member ...]

SREM key member [member ...]

获得集合中的所有元素

SMEMBERS key

判断元素是否在集合中，无论集合中有多少元素都可以极速的返回结果。

SISMEMBER key member

sorted set

Redis 有序集合和集合一样也是 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。

有序集合的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

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)。

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增加元素：向有序集合中加入一个元素和该元素的分数，如果该元素已经存在则会用新的分数替换原有的分数。返回值是新加入到集合中的元素个数，不包含之前已经存在的元素。

ZADD key score member [score member ...]

获取元素的分数

ZSCORE key member

获得排名在某个范围的元素列表

ZRANGE key start stop [WITHSCORES] //照元素分数从小到大的顺序返回索引从start到stop之间的所有元素（包含两端的元素）、、

ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES] 照元素分数从大到小的顺序返回索引从start到stop之间的所有元素（包含两端的元素）

如果需要获得元素的分数的可以在命令尾部加上WITHSCORES参数

获得指定分数范围的元素

ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]

增加某个元素的分数，返回值是更改后的分数。

ZINCRBY key increment member

获得集合中元素的数量

ZCARD key

获得指定分数范围内的元素个数

ZCOUNT key min max

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按照排名范围删除元素

ZREMRANGEBYRANK key start stop

按照分数范围删除元素

ZREMRANGEBYSCORE key min max

获取元素的排名

ZRANK key member

ZREVRANK key member

set和sorted set的区别

Set与Sorted Set最根本的区别在于是否有序------Set存储无序的唯一元素，Sorted Set则通过分数（Score）为每个元素排序。

持久化

支持两种方式持久化：RDB或AOF（单独使用或二者结合）

RDB持久化

默认采用；通过快照完成，符合一定条件时Redis自动将内存中的数据进行快照并持久化到硬盘

redis.conf配置文件中 save 900 1含义：900秒钟内至少1个键被更改则进行快照

dir （./ ）指定rdb快照文件的位置

dbfilename (dump.rdb) 指定rdb快照文件的名称

MySQL中InnoDB引擎根据这.frm .ibd两个文件定位和管理一张表：

AOF持久化

默认关闭；

开启：appendonly yes

每执行一条会更改Redis中的数据的命令，Redis会将该命令写入硬盘中的AOF文件。

|---------------|------------------------------------------------------------------------------------------------------|------------------------------------------------------------------------------|
| | RDB（快照持久化，默认启用） | AOF(追加日志，默认关闭) |
| 工作原理与实现方式 | 在满足特定触发条件（如 save 900 1 表示 900 秒内至少 1 个键被更改）时，Redis 会自动将内存中的全部数据生成一个快照（snapshot）并保存到硬盘的 dump.rdb 文件中。 | 需要手动在配置文件中通过 appendonly yes 开启。其原理是将每一条会更改 Redis 数据的命令都实时追加写入到硬盘的 AOF 日志文件中。 |
| 数据保存格式 | 某个时间点的完整数据二进制快照文件 | 导致数据发生变化的所有命令的日志文本文件。 |
| 性能与数据安全 | 性能更高，因为生成快照是周期性操作，且恢复大数据集时速度更快。但在两次快照之间如果服务器宕机，会丢失最后一次快照之后的数据。 | 数据安全性更高，因为它可以配置为每秒同步或每次命令写入，保证命令不丢失。但AOF文件通常比RDB文件更大，恢复速度也可能更慢。 |

主从复制

当Redis服务器的硬盘损坏了可能会导致数据丢失，主从复制可避免单点故障。

说明：

主redis中的数据有两个副本（replication）即从redis1和从redis2，即使一台redis服务器宕机其它两台redis服务也可以继续提供服务。

主redis中的数据和从redis上的数据保持实时同步，当主redis写入数据时通过主从复制机制会复制到两个从redis服务上。

只有一个主redis，可以有多个从redis。

主从复制不会阻塞master，在同步数据时，master 可以继续处理client 请求。

一个redis可以即是主又是从。

主Redis配置

redis.conf:

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bind 0.0.0.0 #允许从库通过外部 IP 连接

protected-mode no #关闭保护模式，否则拒绝外部连接

requirepass 你的主库密码 #设置主库密码，增强安全性

从Redis配置

redis.conf：

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bind 0.0.0.0 //允许外部客户端查询从库数据

protected-mode no //关闭保护模式，否则拒绝外部连接

port 从库端口（如 6381）//每个从库必须使用不同端口

# slaveof <masterip> <masterport>

slaveof 101.42.40.144 6379 //指定主库地址，建立主从关系

masterauth 主库密码 //和主库 requirepass 保持一致，否则认证失败无法同步

slave-read-only yes // 保持默认只读，防止从库写入数据（可选）

验证主从连接

bash 复制代码

# 验证主从连接状态

./redis-cli -p 6381（从库端口号） info replication

# 验证主库运行状态

ps -ef | grep redis-server

# 启动库

./redis-server /usr/local/redis/6379/bin/redis.conf

# 从库查询

./redis-cli -p 6381