Redis环境搭建与redis-cli基础操作

目录

实验前提

1.目的

2.要求

3.实验环境

实验流程图

Redis的安装与启动

[a. 下载 Redis for Windows](#a. 下载 Redis for Windows)

[b. 启动 Redis 服务](#b. 启动 Redis 服务)

[c. 连接Redis](#c. 连接Redis)

Redis中的数据结构及操作

[1. String（字符串）](#1. String（字符串）)

数据结构

操作

[2. List（列表）](#2. List（列表）)

数据结构

操作

[3. Set（集合）操作](#3. Set（集合）操作)

数据结构

操作

[4. Hash（散列）操作](#4. Hash（散列）操作)

数据结构

操作

[5. ZSet（有序集合）操作](#5. ZSet（有序集合）操作)

数据结构

操作

Redis中常用键管理命令

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实验前提

1.目的

1. 掌握在 Windows环境下安装、配置并启动 Redis 服务；
2. 熟悉 redis-cli 的连接方式 与常用管理命令；
3. 掌握Redis五种核心数据类型（String、List、Set、Hash、ZSet）的redis-cli操作命令；
4. 理解各数据类型的应用场景，能结合实际业务选择合适的数据类型；
5. 培养命令行工具的使用习惯与独立排查问题的能力。

2.要求

1. 独立完成 Redis 的安装与启动，记录安装步骤截图；
2. 按照指导书完成全部 redis-cli 命令练习，理解每条命令的语义。

3.实验环境

• Win11操作系统
• MongoDB 8.2
• MongoDB Compass 1.49.5
• Mongosh 2.8.3
• Python 3.11.4
• PyMongo 4.17.0
• Redis 3.0.504 Redis-cli

实验流程图

Redis的安装与启动

Windows 安装方式（推荐）

a. 下载 Redis for Windows

访问 https://github.com/tporadowski/redis/releases，下载最新.msi 安装包（如 Redis-x64-5.0.14.1.msi）。

双击安装，勾选"Add the Redis installation folder to the PATH"，按提示完成安装。

b. 启动 Redis 服务

方法1：安装时勾选了"Add to Windows Service"，Redis 将自动作为系统服务运行。

方法2：在命令行中执行以下命令手动启动：

redis-server

看到 Redis 版本信息和端口 6379 监听成功即表示启动正常。

c. 连接Redis

打开新的命令行窗口，执行以下命令连接本地 Redis：

redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379

成功连接后，命令行提示符变为 127.0.0.1:6379>

注意事项：

• 1. Redis 默认端口为 6379，请确认防火墙未阻断该端口。
• 2. 生产环境应设置密码（requirepass），实验环境可暂不设置。
• 3. Windows 下关闭 redis-server 窗口将终止服务，请勿在实验过程中关闭。

Redis中的数据结构及操作

1. String（字符串）

数据结构

1. Redis 字符串是最基础的数据结构：所有键都是字符串，其他数据结构（如 List、Set、Hash、ZSet）的元素或字段值也均为字符串；
2. 支持普通文本（含 JSON/XML）、整数/浮点数（可原子自增）以及二进制数据（如图片、音视频），最大容量 512 MB；
3. 典型应用：缓存、计数器、共享 Session、限速器等。

操作

命令	含义	使用方法示例
SET	存储一个字符串键值对	SET book:1:name "Redis实战"
GET	获取指定键的值	GET book:1:name
MSET	批量设置多个键值对	MSET book:2:name "本草纲目" book:2:author "李时珍"
MGET	批量获取多个键的值	MGET book:2:name book:2:author
SETNX	仅当键不存在时设置 （Set if Not eXists）	SETNX book:1:price "100"（返回0表示已存在）
SETEX	设置值并指定过期时间（秒）	SETEX session:token 30 "abc123"
INCR	将键的整数值加1	INCR visit:count
DECR	将键的整数值减1	DECR visit:count
INCRBY	将键的整数值增加指定步长	INCRBY visit:count 10
APPEND	向字符串末尾追加内容	APPEND book:1:name "-全六册"
STRLEN	获取字符串的长度	STRLEN book:2:name

2. List（列表）

数据结构

1. 用来储存多个有序的字符串，一个列表最多能存储2^32-1个元素。
2. 在Redis中，可充当栈和队列的操作可以队列表两段插入与弹出，也可以获取指定范围内的元素列表等。
3. 适用场景：Redis中的Ipush+broop命令组合可以实现阻塞队列：生产者客户端用Ipush从列表左侧插入元素，多个消费者客户端使用broop阻塞式的抢占列表尾部的元素。

操作

命令	含义	使用方法示例
LPUSH	从列表左端插入一个或多个元素	LPUSH user:1:history "page_home" "page_product"
RPUSH	从列表右端插入一个或多个元素	RPUSH task:queue "task1" "task2" "task3"
LRANGE	获取列表指定范围的元素 （0 -1 表示全部）	LRANGE user:1:history 0 2
LLEN	获取列表长度	LLEN task:queue
LINDEX	通过索引获取列表元素	LINDEX task:queue 0
LSET	通过索引设置列表元素的值	LSET task:queue 0 "task1_updated"
LPOP	弹出并返回列表左端的元素	LPOP task:queue
RPOP	弹出并返回列表右端的元素	RPOP task:queue
LREM	删除列表中指定数量、指定值的元素	LREM test:list 2 "a"（从左删除2个"a"）

3. Set（集合）操作

数据结构

1. 可以储存多个有序的字符串，但是每个元素不能重复；
2. 集合中的元素无序，故不能通过索引下标获取元素；
3. 支持多集合的运算，取交集、并集、差集等...
4. 适用场景：获取不同类别用户的共同爱好，增强用户粘度。

操作

命令	含义	使用方法示例
SADD	向集合中添加一个或多个元素	SADD article:1:tags "Python" "Redis" "数据库"
SMEMBERS	返回集合中的所有元素	SMEMBERS article:1:tags
SISMEMBER	判断元素是否存在于集合中	SISMEMBER article:1:tags "Redis"
SCARD	返回集合的元素个数（基数）	SCARD article:1:tags
SREM	删除集合中的一个或多个元素	SREM article:1:tags "数据库"
SPOP	随机弹出一个元素	SPOP article:2:tags
SINTER	返回多个集合的交集	SINTER article:1:tags article:2:tags
SUNION	返回多个集合的并集	SUNION article:1:tags article:2:tags
SDIFF	返回第一个集合相对于其他集合的差集	SDIFF article:1:tags article:2:tags

4. Hash（散列）操作

数据结构

1. 键值对结构
2. 哈希结构对于字符串序列化缓存信息更为直观，且更新操作更加便捷
3. 适用场景：用户信息管理。

操作

命令	含义	使用方法示例
HSET	设置哈希表中的字段值	HSET user:1001 name "张三" age "21"
HGET	获取哈希表中指定字段的值	HGET user:1001 name
HGETALL	获取哈希表中所有字段和值	HGETALL user:1001
HMSET	批量设置多个字段值 （已弃用，可用HSET代替）	HMSET product:001 name "键盘" price "399"
HMGET	批量获取多个字段的值	HMGET product:001 name price
HINCRBY	将哈希表中指定字段的整数值增加指定步长	HINCRBY product:001 stock -1
HDEL	删除哈希表中的一个或多个字段	HDEL product:001 stock
HEXISTS	判断哈希表中是否存在指定字段	HEXISTS product:001 name
HKEYS	获取哈希表中的所有字段名	HKEYS product:001
HVALS	获取哈希表中的所有值	HVALS product:001

5. ZSet（有序集合）操作

数据结构

1. 每个元素关联一个分数（score）：成员（member）唯一，但分数可以重复；Redis 根据分数对元素进行自动排序；
2. 支持集合运算，可对多个ZSet取交集、并集等；
3. 适用场景：排行榜、延迟队列（score=时间戳）、带权重的任务队列、热搜榜等。

操作

命令	含义	使用方法示例
ZADD	向有序集合添加元素（带分数）	ZADD game:rank 1500 "玩家A" 3200 "玩家B"
ZRANGE	按分数升序返回指定范围的元素	ZRANGE game:rank 0 -1 WITHSCORES
ZREVRANGE	按分数降序返回指定范围的元素	ZREVRANGE game:rank 0 -1 WITHSCORES
ZSCORE	返回元素的分数	ZSCORE game:rank "玩家A"
ZRANK	返回元素在有序集合中的升序排名（从0开始）	ZRANK game:rank "玩家A"
ZREVRANK	返回元素在有序集合中的降序排名	ZREVRANK game:rank "玩家A"
ZINCRBY	增加元素的分数	ZINCRBY game:rank 500 "玩家A"
ZRANGEBYSCORE	按分数范围查询元素	ZRANGEBYSCORE game:rank 2000 5000 WITHSCORES
ZREM	删除有序集合中的元素	ZREM game:rank "玩家D"
ZCARD	返回有序集合的元素个数	ZCARD game:rank
ZCOUNT	返回分数在指定范围内的元素个数	ZCOUNT game:rank 2000 5000

Redis中常用键管理命令

命令	含义	使用方法示例
KEYS	模糊查询键（生产环境慎用）	KEYS book:*
TYPE	返回键的类型	TYPE book:1:name
EXISTS	判断键是否存在	EXISTS book:1:name
RENAME	重命名键	RENAME oldkey newkey
DEL	删除一个或多个键	DEL book:1:price
EXPIRE	设置键的过期时间（秒）	EXPIRE session:token 30
TTL	查看键的剩余生存时间（秒）	TTL session:token
PERSIST	移除键的过期时间	PERSIST session:token