Redis教程

【Redis】Redis基础

本文主要是介绍【Redis】Redis基础，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

文章目录

  • 一：Redis前言
  • 二：NoSQL
    • 1、NoSQL的特点
    • 2、NoSQL的四大分类
  • 三：Redis基础
    • 1、Redis基本概念
    • 2、Redis的基本操作
        • 切换数据库
        • 查看数据库大小
        • 查看所有的keys
        • 清除数据库
    • 3、Redis是单线程的
    • 4、Redis的五种基本类型
      • （1）字符串string
          • set / get
          • exists
          • append
          • strlen
          • incr / decr
          • incrby / decrby
          • getrange
          • setrange
          • setex / ttl
          • setnx
          • mset / mget
          • getset
      • （2）列表list
          • lpush / rpush / lrange
          • lpop / rpop
          • lindex
          • llen
          • lrem
          • rpoplpush
          • lset
      • （3）集合set
          • sadd
          • smembers
          • sismember
          • scard
          • srem
          • srandmember
          • spop
      • （4）哈希hash
          • hset / hget
          • hmset / hmget
          • hgetall
          • hdel
          • hexitsts
          • hkeys / hvals
          • hsetnx
      • （5）有序集合zset
          • zadd
          • zrange
          • zrangebyscore
          • zrem
          • zcard
          • zcount

一：Redis前言

  1. 单机MySQL时代
    在这里插入图片描述
    该模式存在瓶颈：
  • 数据量太大，一个机器放不下
  • 数据的索引太大，一机器的内存放不下
  • 访问类（读写）太大，一个服务器承受不住
  1. 缓存+读写分离
    在这里插入图片描述
  • 网站上的访问80%以上都是在读、每次都去查询数据库，效率很低，引入缓存机制，第一次去MySQL中读取数据，将数据返回给用户的同时，将数据在缓存中存储下来，第二次访问，就可以直接在缓存中读取
  1. 分库分表+集群
    在这里插入图片描述

二：NoSQL

NOSQL（NOT Only SQL） 泛指非关系型数据库

1、NoSQL的特点

  • 方便扩展（数据之间没有关系）
  • 大数据量高性能(Redis 写入速度8w/s，读取速度 11w/s)
  • 数据类型是多样性的，不需要事先设计数据库，随取随用
  • 存储方式多样，键值对、列存储、文档存储、图形数据库
  • 没有固定的查询语句

2、NoSQL的四大分类

  • key-value键值对数据库：Redis、memcache
  • 文档性数据库：MongoDB 是基于分布式文件存储的数据库
  • 列存储数据库：HBase
    比如滴滴行程路线：userId+序列化 每一秒的经纬度 10.3434 12.3445、12.3536 13.4356 等连接起来组成形成路线
  • 图形数据库：(朋友圈的社交网络，用户推荐) Neo4j四种分类的比较
    在这里插入图片描述

三：Redis基础

1、Redis基本概念

  • Redis是一个开源的（BSD协议），内存中的数据结构存储系统，可以用来作为数据库，缓存和消息中间件
  • 它支持多种类型的数据结构，如 字符串(Strings)、散列(Hashes)、 列表(Lists)、 集合(Sets)、有序集合(Sorted sets)与范围查询Bitmaps、HyperLogLogs 和 地理空间(Geospatial) 索引半径查询。
  • Redis 内置了复制（replication），LUA脚本（Lua scripting）, LRU驱动事件（LRU eviction），事务（transactions） 和不同级别的磁盘持久化（persistence） --RDB和AOP， 并通过Redis哨兵（Sentinel）和自动分区（Cluster）提供高可用性（high availability）。

Redis中数据存放在内存中，也提供了Redis的持久化的方式是数据存储到磁盘,它以key-value形式存储，提供丰富的数据类型可以使用多种开发场景（支持String、list、set、hash等数据结构），并且Redis性能极高，redis 写入速度8w次/s,读取速度11w次/s，Redis具有原子性，Redis支持数据备份，集群高可用的功能。

2、Redis的基本操作

Redis默认是有16个数据库，默认使用的是第0个数据库，可以通过select 切换数据库，Redis的命令大小写不敏感的

切换数据库

切换数据库 格式：select index
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查看数据库大小

查看数据库大小 格式：dbsize
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查看所有的keys

查看所有的key 格式：keys *
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清除数据库

清空当前的数据库 格式：flushdb
清空所有的数据库 格式：flushall
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3、Redis是单线程的

  • Redis是基于内存操作的，CPU不是Redis性能瓶颈，Redis的瓶颈就是根据机器的内存和网络带宽，CPU不是性能瓶颈，就可以使用单线程的

  • Redis的数据都是存放在内存中，所以说单线程去操作效率就是最高的，相比多线程，减少了CPU上下文切换耗时，对于内存系统而言，没有上下文切换的效率就是最高的，多次读写都是在同一个CPU

4、Redis的五种基本类型

Redis键命令的基本语法： COMMAND KEY_NAME
示例如下：
在这里插入图片描述
基本命令：

SET       设置key
GET       查看key对应值
EXPIRE    设置key的过期时间
TTL       查看key剩余时间
EXISTS    判断当前key是否存在
KEYS *    查看所有的key
DEL       删除当前key
TYPE      查看key存储的value类型

（1）字符串string

set / get
设置值  格式：set  key value
获取值  格式：get  key

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exists
判断key是否存在  格式 exists key

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append
追加字符串，如果key不存在，相当于是set命令  格式：append key  apendvalue

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strlen
获取字符串的长度  格式：strlen  key

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incr / decr
对value值进行自增1操作(如果key不存在，会被初始化为0)  格式： incr  key
对value值进行自减1操作  格式：decr  key

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incrby / decrby
设置加减的步长   格式：incrby key  num        decrby key num

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getrange
获取给定范围的字符串值  格式：getrange key  start   stop

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setrange
从指定的位置开始替换字符串的值   格式：setrange  key offset value

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setex / ttl
设置过期时间 格式： setex  key  seconds values
查看剩余时间  格式：ttl key

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setnx
setnx(set if not exists) 如果指定的key不存在则设置，存在的失败  
格式： setnx key value
(分布式锁经常使用)

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mset / mget
同时设置多个值  格式：mset  key1 value1 key2 value2 ...
同时获取多个值  格式：mget key1  key ...

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getset
先获取值在设置值  格式：getset  key value

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应用场景：

  • 计数器（分散数、统计数）
  • 通常来保存单个字符串或者JSON字符串数据(短信验证码)

（2）列表list

类似于linkedlist链表结构，可以添加元素到列表的头部或者是尾部，同样头部和尾部都可以进行获取，可以用来作为栈、队列、阻塞队列

lpush / rpush / lrange
从列表的左侧插入值  格式：lpush   key  value
从列表的右侧插入值  格式：rpush   key  value
从列表中获取指定范围的值 格式：lrange key start stop

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lpop / rpop
从列表的左侧移除值  格式：lpop  key
从列表右侧移除值    格式：rpop  key

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lindex
获取指定下标的值   格式：lindex  key  index

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llen
获取列表中元素的个数   格式：llen  key

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lrem
已移除列表中的元素   格式：lrem  key count  value

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rpoplpush
移除列表中最后一个元素，将他添加到另一个列表中    
格式：rpoplpush  key1  key2

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lset
根据下标替换列表中的值  格式：lset key index value

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应用场景：

  • 对数据量大的集合进行删减
  • 列表数据显示：评论列表、关注列表、留言列表

list底层是一个链表，在l链表插入或者改动值，效率高，中间位置来修改，相对效率低一些

队列：
lpush \ rpop

栈：
lpush \ lpop

（3）集合set

set中元素不能重复的
set实现是基于哈希表结构实现，在修改、添加等操作复杂度是O(1)

sadd
在set集合中添加数据   格式：sadd   key value

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smembers
获取set集合中所有值  格式：smembers   key

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sismember
判断某个值是否在set中  格式：sismember key value

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scard
获取set中元素个数    格式：scard  key

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srem
删除set中元素     格式：srem  key  value

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srandmember
从set中随机获取值  格式：srandmember key  count

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spop
随机删除指定的元素    格式：spop  key  [count]

应用场景：

  • 利用唯一性：可以统计访问网站的所有独立的ip
  • 对集合间进行求交集、并集、差集 方便实现共同挂住，共同喜欢，二度好友

应用：
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（4）哈希hash

hash是一个map集合，是key-value的map集合

hset / hget
插入和获取哈希的值   hset key field value /hget key  field

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hmset / hmget
批量的插入和获取  格式：hmset   key  field1 value1  field2 value2 ....
获取格式：  hmget  key  field1  field2 ...

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hgetall
获取hash中所有的值  格式：hgetalll key

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hdel
删除指定的filed 的哈希键值对  格式：hdel  key field

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hexitsts
判断哈数中字段是否存在 格式：hexists key  field
hkeys / hvals
获取哈数中所有字段或者值  格式 ：hkeys  key    /hvals  key
hsetnx
如果存在，则失败，如果不存在，则添加成功    
格式：hsetnx  key field  value

应用场景：

  • hash中存储经常变更的对象，比如用户信息： user ：name-value age-value ,sex-value
  • hash适合存储对象 ，String适合存储字符串

（5）有序集合zset

  • 每个元素都会关联一个double类型的分数，Redis正是通过分数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，但分数是可以重复
  • 有序集合中的命令都是以z开头的
zadd
添加一个元素  格式：zadd  key score value

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zrange
获取zset中一定范围内的值  格式：zrange  key start stop

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zrangebyscore
将zset中的值按照从小到大排序数据  格式  zrangebyscore min max

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zrem
删除zset中指定的元素  格式：zrem  key  value

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zcard

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zcount
根据score的值来统计给定区间的元素的个数  格式：zcount key min  max

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应用场景：

  • 对于需要排序的场景下可以使用zset. 比如微博的实时新闻可以以发表时间作为score来存储，获取时就自动按时间来排好序
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