Redis教程
面试必问！这些Redis基础知识你知道吗
Redis一直在用，零零星星学了点皮毛，没有做过整理，那么来了，从这篇开始，做个整理，算是笔记吧。
没有白走的路，只要认真走过，每一步就都算数。
Redis安装
1下载地址：https://redis.io/download 3安装步骤： 4# 安装gcc 5yum install gcc 7# 把下载好的redis-5.0.13.tar.gz放在/uer/local文件夹下，并解压 8wget https://download.redis.io/releases/redis-5.0.13.tar.gz 9tar xzf redis-5.0.13.tar.gz 10cd redis-5.0.13 12# 进入到解压好的redis-5.0.13目录下，进行编译安装 13make 15# 修改配置 16daemonize yes #后台启动 17protected-mode no #关闭保护模式 18# 需要注释掉bind 19# bind 127.0.0.1 (bind 绑定的是自己机器网卡的IP，如果有多块网卡可以配多个IP，代表允许客户端通过机器的哪些网卡IP去访问，内网一般可以不配置bind,注释掉即可) 21# 启动服务 22src/redis-server redis.conf 24# 验证启动是否成功 25ps -ef | grep redis 27# 进入redis客户端 28src/redis-cli 30# 退出客户端 31quit 33# 退出redis服务 34（1）pkill redis-server 35（2）kill 进程号 36（3）src/redis-cli shutdown
Redis的单线程和高性能
Redis是单线程吗？
Redis的单线程主要是指Redis的网络IO和键值对读写是由一个线程来完成的，这也是Redis对外提供键值存储服务的主要流程。但是Redis的其他功能，比如：持久化、异步删除、集群数据同步等，其实是由额外的线程执行的。
Redis单线程为什么还能这么快
因为它所有的数据都在内存中，所有的计算都是内存级别的计算，而且单线程避免了多线程的切换性能损耗问题。正因为Redis是单线程，所以要小心使用Redis指令，对于那些耗时的指令（比如keys），一定要谨慎使用，一不小心就可能会导致Redis卡顿。
Redis单线程如何处理那么多的并发客户端连接
Redis的多路复用：redis利用epoll来实现IO多路复用，将连接信息和事件放在队列中，依次放到文件事件分派器，事件分派器将事件分发给事件处理器。
1# 查看redis支持的最大连接数，在redis.conf文件中可修改， # maxclients 10000 2127.0.0.1:6379> CONFIG GET maxclients ##1) "maxclients" ##2) "10000"
其他高级命令
keys：全量遍历键，用来列出所有满足特定正则字符串规则的key，当redis数据量比较大的时候，性能比较差，要避免使用
scan：渐进式遍历键
1SCAN cursor [MATCH pattern][COUNT count]
scan参数提供了三个参数，第一个是cursor整数值（hash桶的索引值），第二个是key的正则模式，第三个是一次遍历的key的数量（参考值，底层遍历的数量不一定），并不是符合条件的结果数量。第一次遍历时，cursor值为0，然后将返回结果中第一个整数值作为下一次遍历的cursor。一直遍历到返回的cursor值为0时结束。
注意：但是scan并非完美无瑕，如果在scan的过程中如果有键的变化（增加、删除、修改），那么遍历效果就会碰到如下问题：新增的键可能没有遍历到，遍历除了重复的键等情况，也就是说scan并不能保证完整的遍历出来所有的键，这些是我们在开发时需要考虑的。
Info：查看redis服务运行信息，分为9大块，每个块都有非常多的参数，这9个块分别是：
Server：服务器运行环境参数
Clients：客户端相关信息
Memory：服务器运行内存统计数据
Persistence：持久化信息
Stats：通用统计数据
Replication：主从复制相关信息
CPU：CPU使用情况
Cluster：集群信息
KeySpace：键值对统计数量信息
Redis数据结构
String
字符串常用操作
1SET key value // 存入字符串键值对 2MSET key value [key value ...] // 批量存储字符串键值对 3SETNX key value // 存入一个不存在的字符串键值对 4GET key // 获取一个字符串键值对 5MGET key [key ...] // 批量获取字符串键值对 6DEL key [key ...] // 删除一个键 7EXPIRE key seconds // 设置一个键的过期时间（秒）
原子加减
1INCR key // 将key中储存的数字值加1 2DECR key // 将key中储存的数字值减1 3INCRBY key increment // 将key所存储的值加上increment 4DECRBY key decrement // 将key所储存的值减去decrement
String应用场景
单值缓存
1SET key value 2GET key
对象缓存
1SET user:1 value(json数据格式) 2MSET user:1:name tom user:1:balance 1888 3MGET user:1:name user:1:balance
分布式锁
1SETNX product:10001 true // 返回1代表获取锁成功 2SETNX product:10001 true // 返回0代表获取锁失败 3...执行业务操作 4DEL product:10001 // 执行完业务释放锁 6SET product:10001 true ex 10 nx // 防止程序意外终止导致死锁
计数器
1INCR article:readcount:{文章ID} 2GET article:readcount:{文章ID}
image-20210910103321753 Web集群session共享
spring session + redis实现session共享
分布式系统全局序列号
1INCRBY orderId 1000 // redis批量生成序列号提升性能
Hash
Hash常用操作
1HSET key field value //存储一个哈希表key的键值 2HSETNX key field value //存储一个不存在的哈希表key的键值 3HMSET key field value [field value ...] //在一个哈希表key中存储多个键值对 4HGET key field //获取哈希表key对应的field键值 5HMGET key field [field ...] //批量获取哈希表key中多个field键值 6HDEL key field [field ...] //删除哈希表key中的field键值 7HLEN key //返回哈希表key中field的数量 8HGETALL key //返回哈希表key中所有的键值 10HINCRBY key field increment //为哈希表key中field键的值加上增量increment
Hash应用场景
- 对象缓存
1HMSET user {userId}:name tom {userId}:balance 1888
2HMSET user 1:name tom 1:balance 1888
3HMGET user 1:name 1:balance
- 电商购物车
- 以用户id为key
- 商品id为field
- 商品数量为value
- 购物车操作
11、添加商品 hset cart:1001 10088 1 22、增加数量 hincrby cart:1001 10088 1 33、商品总数 hlen cart:1001 44、删除商品 hdel cart:1001 10088 55、获取购物车所有商品 hgetall cart:1001
Hash结构优缺点
优点
同类数据归类整合储存，方便数据管理
相比string操作消耗内存与cpu更小
相比string储存更节省空间缺点
过期功能不能使用在field上，只能用在key上
Redis集群架构下不适合大规模使用
List
List常用操作
1LPUSH key value [value ...] // 将一个或多个值value插入到key列表的表头（最左边） 2RPUSH key value [value ...] // 将一个或多个值value插入到key列表的表尾（最右边） 3LPOP key // 移除并返回key列表的头元素 4RPOP key // 移除并返回key列表的尾元素 5LRANGE key start stop // 返回列表key中指定区间内的元素，区间以偏移量start和stop指定 6BLPOP key [key ...] timeout // 从key列表表头弹出一个元素，若列表中没有元素，阻塞等待timeout秒,如果timeout=0,一直阻塞等待 7BRPOP key [key ...] timeout // 从key列表表尾弹出一个元素，若列表中没有元素，阻塞等待timeout秒,如果timeout=0,一直阻塞等待
List应用场景
- 常用数据结构
Stack(栈) = LPUSH + LPOP
Queue(队列) = LPUSH + RPOP
Bloking MQ(阻塞队列) = LPUSH + BRPOP
- 微博和微信公众号信息流
- 微博信息和微信公众号信息
麦客子关注了南方都市报、环球文摘等
南方都市报发微博，消息ID为10086
LPUSH msg:{麦客子-ID} 10086
环球文摘发微博，消息ID为10099
LPUSH msg:{麦客子-ID} 10099
查看最新微博
LRANGE msg:{麦客子-ID} 0 4
Set
Set常用操作
1SADD key member [member ...] //往集合key中存入元素，元素存在则忽略，若key不存在则新建 2SREM key member [member ...] //从集合key中删除元素 3SMEMBERS key //获取集合key中所有元素 4SCARD key //获取集合key的元素个数 5SISMEMBER key member //判断member元素是否存在于集合key中 6SRANDMEMBER key [count] //从集合key中选出count个元素，元素不从key中删除 7SPOP key [count] //从集合key中选出count个元素，元素从key中删除
Set运算操作
1SINTER key [key ...] //交集运算 2SINTERSTORE destination key [key ..] //将交集结果存入新集合destination中 3SUNION key [key ..] //并集运算 4SUNIONSTORE destination key [key ...] //将并集结果存入新集合destination中 5SDIFF key [key ...] //差集运算 6SDIFFSTORE destination key [key ...] //将差集结果存入新集合destination中
Set应用场景
- 微信抽奖小程序
点击参与抽奖加入集合
SADD key {userId}
查看参与抽奖所有用户
SMEMBERS key
抽取count名中奖者
SRANDMEMBER key [count] / SPOP key [count]
- 微信微博点赞、收藏、标签
点赞
SADD like:{消息ID} {用户ID}
取消点赞
SREM like:{消息ID} {用户ID}
检查用户是否点过赞
SISMEMBER like:{消息ID} {用户ID}
获取点赞的用户列表
SMEMBERS like:{消息ID}
获取点赞用户数
SCARD like:{消息ID}
- 集合操作
1SINTER set1 set2 set3 ——》 {c}
2SUNION set1 set2 set3 ——》 {a,b,c,d,e}
3SDIFF set1 set2 set3 ——》 {a}
集合操作实现微博微信关注模型
1) 诸葛关注的人:
zhugeSet-> {guojia, xushu}
2) 杨过关注的人:
yangguoSet--> {zhuge, baiqi, guojia, xushu}
3) 郭嘉关注的人:
guojiaSet-> {zhuge, yangguo, baiqi, xushu, xunyu)
4) 我和杨过共同关注:
SINTER zhugeSet yangguoSet--> {guojia, xushu}
5) 我关注的人也关注他(杨过):
SISMEMBER guojiaSet yangguo
SISMEMBER xushuSet yangguo
6) 我可能认识的人:
SDIFF yangguoSet zhugeSet->(zhuge, baiqi}
image-20210910142927757 集合操作电商商品筛选
1SADD brand:huawei P40
2SADD brand:xiaomi mi-10
3SADD brand:iPhone iphone12
4SADD os:android P40 mi-10
5SADD cpu:brand:intel P40 mi-10
6SADD ram:8G P40 mi-10 iphone12
8SINTER os:android cpu:brand:intel ram:8G -》 {P40，mi-10}
Zset有序集合结构
Zset常用操作
1ZADD key score member [[score member]…] // 往有序集合key中加入带分值元素 2ZREM key member [member …] // 从有序集合key中删除元素 3ZSCORE key member // 返回有序集合key中元素member的分值 4ZINCRBY key increment member // 为有序集合key中元素member的分值加上increment 5ZCARD key // 返回有序集合key中元素个数 6ZRANGE key start stop [WITHSCORES] // 正序获取有序集合key从start下标到stop下标的元素 7ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES] // 倒序获取有序集合key从start下标到stop下标的元素
Zset集合操作
1ZUNIONSTORE destkey numkeys key [key ...] //并集计算 2ZINTERSTORE destkey numkeys key [key …] //交集计算
Zset应用场景
- Zset集合操作实现排行榜
1）点击新闻
ZINCRBY hotNews:20190819 1 守护香港
2）展示当日排行前十
ZREVRANGE hotNews:20190819 0 9 WITHSCORES
3）七日搜索榜单计算
ZUNIONSTORE hotNews:20190813-20190819 7
hotNews:20190813 hotNews:20190814… hotNews:20190819
4）展示七日排行前十
ZREVRANGE hotNews:20190813-20190819 0 9 WITHSCORES
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人生可以有两种活法，你是要活出一万多天，还是要活了一天，去重复一万多次？
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