一、redis是什么？

Redis(Remote Dictionary Server) 即远程字段服务。是一个使用 C 语言编写的，开源的（BSD许可）高性能非关系型（NoSQL）的键值对数据库。

二、为什么用redis？

主要从“高性能”和“高并发”这两点来看待这个问题。

• 高性能

假如用户第一次访问数据库中的某些数据。这个过程会比较慢，因为是从硬盘上读取的。将该用户访问的数据存在数缓存中，这样下一次再访问这些数据的时候就可以直接从缓存中获取了。操作缓存就是直接操作内存，所以速度相当快。如果数据库中的对应数据改变的之后，同步改变缓存中相应的数据即可！

• 高并发

直接操作缓存能够承受的请求是远远大于直接访问数据库的，所以我们可以考虑把数据库中的部分数据转移到缓存中去，这样用户的一部分请求会直接到缓存这里而不用经过数据库。

三、redis的优缺点

优点:

• 读写性能优异， Redis能读的速度是110000次/s，写的速度是81000次/s。
• 支持数据持久化，支持AOF和RDB两种持久化方式。
• 支持事务，Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作合并后的原子性执行。
• 数据结构丰富，除了支持string类型的value外还支持hash、set、zset、list等数据结构。
• 支持主从复制，主机会自动将数据同步到从机，可以进行读写分离。

缺点：

• 数据库容量受到物理内存的限制，不能用作海量数据的高性能读写，因此Redis适合的场景主要局限在较小数据量的高性能操作和运算上。
• Redis 不具备自动容错和恢复功能，主机从机的宕机都会导致前端部分读写请求失败，需要等待机器重启或者手动切换前端的IP才能恢复。
• 主机宕机，宕机前有部分数据未能及时同步到从机，切换IP后还会引入数据不一致的问题，降低了系统的可用性。
• Redis 较难支持在线扩容，在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂。为避免这一问题，运维人员在系统上线时必须确保有足够的空间，这对资源造成了很大的浪费。

四、redis为什么那么快？

• 绝大部分请求是纯粹的内存操作（非常快速）
• 采用单线程,避免了不必要的上下文切换和竞争条件
• 非阻塞IO - IO多路复用**

五、安装使用以及性能测试

1、安装推荐Linux下
2、修改redis配置文件
3、启动redis-server服务
4、进行redis 性能的测试
Redis 性能测试是通过同时执行多个命令实现的。
语法:

redis-benchmark [option] [option value]

注意：该命令是在 redis 的目录下执行的，而不是 redis 客户端的内部指令。

举例：测试100个并发连接 100000万请求

redis-benchmark -h localhost -p 6379 -c 100 -n 100000

redis 性能测试工具可选参数如下所示：
六、redis的基本操作

1、redis默认有16个数据库,可以在配置文件redis.conf 中看到 databases 16.
2、redis 默认使用第0个，可以使用 select 命令进行数据库的切换。

3、redis数据库基本命令

• 查看数据库的大小

dbsize

• 查看当前库中所有的key

keys *

• 清空当前库

flushdb

• 清空所有的库

flushall

七、基本命令操作

官方文档：http://www.redis.cn/commands.html#generic

• redis-keys

dev_xsea:0>select 1	#切换数据库
"OK"
dev_xsea:1>set bbb qwert  #设置key
"OK"
dev_xsea:1>get bbb #获取key
"qwert"
dev_xsea:1>keys *  #查看当前库中的所有的key
 1)  "bbb"
dev_xsea:1>del bbb #删除key
"1"
dev_xsea:1>dump ccc #序列化给定 key ，并返回被序列化的值
"\x00\x04type\x08\x00\x9B\xA3>V\x9B|\xA0\xAD"
dev_xsea:1>exists ccc #检查给定 key 是否存在。
"1"
dev_xsea:1>expire aaa 10 #为给定 key 设置过期时间，以秒计。
"1"
dev_xsea:1>expireat ddd 1293840000 #EXPIREAT 的作用和 EXPIRE 类似，都用于为 key 设置过期时间。 不同在于 EXPIREAT 命令接受的时间参数是 UNIX 时间戳(unix timestamp)
"1"
dev_xsea:1>pexpire aaa 1500 #设置 key 的过期时间以毫秒计。
"1"
dev_xsea:1>pexpireat bbb 1555555555005 #设置 key 过期时间的时间戳(unix timestamp) 以毫秒计
"1"
dev_xsea:1>move ddd 2 #将当前数据库的 key 移动到给定的数据库 db 当中。
"1"
dev_xsea:1>type eee # 返回key的类型
"string"
dev_xsea:1>renamenx eee aaa #如果存在key改名
"1"
dev_xsea:1>randomkey	#返回一个随机的key
"aaa"
dev_xsea:1>ttl aaa	#以秒为单位，返回给定 key 的剩余生存时间(TTL, time to live)。"-1"
dev_xsea:1>pttl aaa #以毫秒为单位返回 key 的剩余的过期时间。
"-1"
dev_xsea:1>rename fff bbb #修改key的名称
"OK"
dev_xsea:1>persist key #移除 key 的过期时间，key 将持久保持。
"0"
dev_xsea:1>scan 0 #迭代数据库中的数据库键。 
1)  "0"
 2)    1)   "bbb"
  2)   "ccc"
  3)   "aaa"

八、redis数据类型

1、字符串（strings）

append [key] [value]：在对应的key中追加字符串，如果当前key不存在就相当于set一个key

strlen [key] :获取对应key值得长度

incr [key] ：自加1(i++)

decr [key] : 自减1(i—)

incrby [key] [value]：设置步长，自定义增量

decrby [key] [value]：设置步长，自定义减量

getrange [key] start end ：截取字符串

setrange [key] offset value：设置替换的字符串的值

setex （set with expire） :设置过期时间

setnx (set if not exists) :不存在设置

mset key value [key value ….]：可以一次性设置多个key-value

mget key [key …] ：可以一次性获得多个key值

msetnx key value [key value …]：如果key值不存在设置key值如果存在设置失败，是个原子性(atomicity)的操作，要么一起成功要么一起失败!

set user:1{name:zhangsan,age:3}：设置一个user:1对象 值为json字符串俩保存一个对象
这里的key是一个巧妙的设计: user:{id}:{filed}，如此设计在redis中是完全ok了！

getset [key] [value] #先get再set

应用场景：

• 计数器
• 同期多单位数量

2、 散列（hashes）

hset key field value ：向hash中添加一个map
hget key field：通过hash对应的field字段获取值
hmset key field value:向hash中set多个值
hmget key field [field2 …..]：获取多个值
hgetall key：获取hash中所有的值
hdel key field ：删除指定的字段，对应的value也会被删除
hlen key：查看当前hash中的键值对个数
hexists key field：查看当前hash 的指定字段是否存在
hkeys key：获得所有的key值
hvals key：获得所有的value值
hincr key field value：对某个field值增长
hdecr key field value：对某个field值减少
hsetnx key field value：判断field是否存在如果存在，则执行失败，不存在创建
hash变更数据，尤其是用户信息之类的信息，hash更适合存储对象

3、列表（lists）

lpush key element：设置list的元素，从头部push值
rpush key element ：设置list元素，从尾部push值
lrange key [起始元素下标] [结束元素下标,-1代表最后一个元素]移除一个元素
lpop：从左边开始移除第一个元素
rpop：从右边开始移除第一个元素
lindex：通过下标获取list的值
llen：返回list的长度
lrem key count elemnt:移除指定数量的list元素
ltrim [list name] [start] [stop]:通过下标截取元素
rpoplpush source destination：把reource元素的最后一个值移动到新的列表中
lset key index element ：向元素中指定下标设置一个值，更新指定的值
linsert key before|after privo value：在指定的元素前面或者后面添加一个新的值

应用场景：

• 消息队列(lpush rpop )
• 栈(lpush lpop)
• 阻塞队列

总结：
他实际上是一个链表，before node after ，left right 都可以插入
如果key不存在，创建新的链表
如果key存在新增元素
如果移除所有值，空链表也代表不存在
在两边插入或者改动值，效率最高，中间元素相对效率较低
4、 集合（sets）

sadd key member [member]：添加一个集合
smembers key：查看具体set集合的成员
sismember key member：判断集合中是否存在指定成员。
scard key：查看set的成员数量
srem key member：移除set中的指定成员
srandmember key [count]：随机抽取出[count]个成员
spop key：随机移除一个成员
smove source destination member：移动某个成员到另一个集合中
sdiff key [key1]：集合不同的成员，以第一个集合为基准(差集)
sinter key [key2….]：集合相同的成员（交集）
sunion key [key2…]：集合的并集（并集）

5、有序集合（sorted sets）

zadd key (key-value)：新增一个有序集合，可以指定集合的排序
zrange key start end ：获得zset的指定区间
zrangebyscore key min max [withscores]：给集合排序 -inf(负无穷)，+(正无穷),withscores显示对应的score数
zrevrangebyscore key max min [withscores]：集合的倒序排序
zrem key member [member …]：移除指定的值
zcard key：查看集合中的数量
zcount key min max ：获取指定区间的值

6、 bitmaps

setbit key offset value：value只能存储0或者1两种状态
getbit key offset：通过key-value取出对应的状态信息
bitcount key [start end]：通过key来统计非0的数量

7、 hyperloglogs

pfadd key member [member ….]:向hyper中添加一些数据成员
pfcount key [key…]：获得hyper中的成员数量，重复的成员不会统计
pfmerge key destkey sourcekey [sourcekey…]：将多个几个合并成一个新的集合

8、地理空间（geospatial）

geoadd key longitude(经度) latitude(纬度) member：用来存储位置信息
geopos key member [member…]：获取某个成员的经度纬度
geodist key member1 member2 [m|km|ft|mi]：

geohash : 该命令将返回11个字符的Geohash字符串，所以没有精度Geohash，损失相比，使用内部52位表示。

georadius key longitude latitude radius m|mk|mi|ft [withcoord] [withdist] [withhash] [count count] [asc|desc] [s：以给定的经度纬度为中心，找出某一半径的成员

WITHDIST: 在返回位置元素的同时， 将位置元素与中心之间的距离也一并返回。 距离的单位和用户给定的范围单位保持一致。

WITHCOORD: 将位置元素的经度和维度也一并返回。

WITHHASH: 以 52 位有符号整数的形式， 返回位置元素经过原始 geohash 编码的有序集合分值。 这个选项主要用于底层应用或者调试， 实际中的作用并不大。

命令默认返回未排序的位置元素。 通过以下两个参数， 用户可以指定被返回位置元素的排序方式：
ASC: 根据中心的位置， 按照从近到远的方式返回位置元素。
DESC: 根据中心的位置， 按照从远到近的方式返回位置元素。

在默认情况下， GEORADIUS 命令会返回所有匹配的位置元素。 虽然用户可以使用 COUNT `` 选项去获取前 N 个匹配元素， 但是因为命令在内部可能会需要对所有被匹配的元素进行处理， 所以在对一个非常大的区域进行搜索时， 即使只使用 COUNT 选项去获取少量元素， 命令的执行速度也可能会非常慢。 但是从另一方面来说， 使用 COUNT 选项去减少需要返回的元素数量， 对于减少带宽来说仍然是非常有用的

georadiusbymember：给指定的某个成员，找出方圆radius里的成员。
GEO底层的实现原理其实就是Zset！我们可以使用zset命令来操作geo!
zrange key start end ：查看集合某范围的成员
zrem key member:来移除一些成员