Java - 中间件 - Redis

一、Linux系统下安装Redis

官方下载地址
这里使用6.2.4版本的

https://download.redis.io/releases/redis-6.2.4.tar.gz

wget https://download.redis.io/releases/redis-6.2.4.tar.gz
#获取资源
tar -zxvf redis-6.2.4.tar.gz
#解压资源
cd redis-6.2.4/ 
#进入redis目录下
make MALLO=libc
#因为这是源码文件，通过make MALLO=libc进行编译
...
#一通操作之后，redis建议你先运行一下make test，测试是否有问题
make test
# 运行完之后，出现两个错误
yum install tcl-devel
#根据错误，先安装tcl
make test
#再次测试
...
mkdir redis
#创建一个单独属于redis的安装目录
#进入redis安装包解压的目录下，执行以下代码
make install PREFIX=/data/redis
#将安装路径放到redis文件夹中
cd /data/redis/
#去redis文件夹下发现里面只有一个bin文件见
cp ../redis-6.2.4/redis.conf  redis.conf
#将配置文件拷贝过来
cd /data/redis/bin/
#进入bin目录
 ./redis-server ../redis.conf 
 #启动文件，把配置文件加载进来

ok,到此为止，redis安装完成，不过此时你会发现有很多问题，如下

• 端口无法访问

firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=6379/tcp
firewall-cmd --reload
firewall-cmd --zone=public --query-port=6379/tcp

• 只能127.0.0.1（本机）访问

修改配置文件中的bind 127.0.0.1 为0.0.0.0
打开配置文件，通过查找bind ，修改内容

• 启动之后出现指定页面，没办法关闭

打开配置文件，修改 daemonize no为yes

• 输入的中午出现乱码

./redis-cli --raw
用这种方式打开redis就可以了

二、常见类型

2.1 String

在String中可以储存三种数据类型，分别是：String字符串、Int整数、Float浮点数

• 常见操作

• get key
  获取对应key的值，如果没有则返回 nil
• set key value [EX seconds|PX milliseconds] [NX|XX]
  设置键值对，没有键的时候创建，有的时候就覆盖 加ex代表过了几秒这个键值对就删除 加px代表多了多少毫秒就删除，加nx代表存在key的时候修改失败，避免修改已存在数据 xx只有存在key才会修改成功
• del key
  删除键值对
• mset key value [key value…]
  批量设置键值对
• mget key [key…]
  批量返回，在程序中执行时，会以一个list返回
• strlen key
  获取value的长度，一个汉字占3个长度
• append key value
  向key后面追加value的内容
• getrange key start end
  获取指定的长度 ，getrange key 0 -1 返回所有长度 ，下标从0开始 ，从start（包含）到end（包含）结束
• incr key
  当存储的数据是整型时，对数据进行递增1
• incrby key value
  指定递增的大小 incrby key 100，一次递增100
• decr key
  当存储的数据是整型时，对数据进行递减1
• decrby key value
  指定递减的大小 decrby key 100，一次递减100
• incrbyfloat key value
  当数据时浮点数时，指定递增的大小 incrbyfloat key 9.1，一次递增9.1，decrbyfloat不存在
• setbit key index [0|1]
  rdedis中的数据是按8位二进制的形式存储的。set bit可以修改对应位置的二进制值
  修改key中，第index个位置的值为[0或者1]
• getbit key index
  获取key的第index的位置上的二进制值
• bitpos key vlaue(0|1)
  查询key对应的值的第一个0或者1的位置
• bitcount key
  查询这个key对应的值中存在多少个二进制值1
  set a: b :c value
  创建多级目录，可以用来保存对象，但是会消耗大量内存，因为保存的key也很多

• 应用场合

1. 用作缓存（以读操作为主的数据）
2. 分布式session
3. 通过set nx（唯一限制） 和 ex（过期）实现分布式锁
4. incr全局ID
5. incr 全局计数器
6. incr 限流
7. 位操作

2.2 Hash

hash内部可以存在多个键值对，但是hash的value只能存储字符串，不可以多重嵌套

• 与String的区别

1. 相对String来说，节约了内存空间，因为多个键值对放在了一起
2. 减少了key冲突的可能
3. 如果需要批量获取的时候，操作简化，也可以减少cpu消耗
4. String 可以设置过期时间，hash不可以对内部的键值对设置过期时间，只可以对外层键值对进行过期设置
5. hash不支持bit操作，无法通过bit运算
6. 一个hash里面，如果内容太多，会导致redis单个节点容量过大

• 常见操作

• hset key field value [field value …]
  设置hash内容，一个key可以包含多个field和value,主要适用于对象
• hmset key field value [field value …]
  作用同上，可以设置多个hash值
• hget key field
  获取一个hash里面的指定field的值
• hmget key field [field …]
  获取一个hash里面的一个或多个指定field的值
• hincrby key field value
  针对整型数据，指定key的field的值，增加 value大小，使用负进行递减
• hincrbyfloat key field value
  针对浮点数数据，指定key的field的值，增加 value大小，使用负进行递减
• hexists key field
  判断某一个field是否剖存在，返回 1 代表存在
• hdel key
  删除key,仅限于hash
• hdel key field [field …]
  删除key中的field,仅限于hash
• hlen key
  返回hash的元素个数

• 应用场景

1. 储存复杂对象
2. 购物车（案例）
   

2.3 List

• 常用操作

• lpush key element [element …]
  在左边增加一个或多个元素
• rpush key element [element …]
  在右边增加一个或多个元素
• lpop key [count]
  从左边开始取出元素，count是取几个，不写就默认取一个
• rpop key [count]
  从右边开始取出元素，count是取几个，不写就默认取一个
• lindex key index
  通过下标获取到对应位置的元素，从0开始，不是取出
• lrange key start stop
  通过下标范围进行获取数据， 如果stop是-1 ，代表全部获取，不是取出

• 应用场景

1. 实现消息队列
2. 内容时间线（动态、朋友圈）

2.4 Set

存储一个无序的String内容

• 常用操作

• sadd key member [member …]
  向集合中增加元素，内容不可重复，增加进去之后并不会按照输入顺序进行排序
• smembers key
  查询集合中的所有元素，查询结果是无序的
• scard key
  查询集合长度
• srandmember key [count]
  随机返回指定长度的元素个数，不加count默认为1
• spop key [count]
  返回一个（或多个）随机元素，并从集合中删除
• srem key member [member …]
  从集合中删除指定的元素，可以一次删除多个
• sismember key member
  判断一个元素是不是集合中的数据，返回0代表不是，返回1代表是的
• sdiff key [key …]
  只在第一个集合中，不在第二个集合中，不加指定集合就只展示前者集合的数据
• sinter key [key …]
  在第一个和指定集合中都存在的数据，不加指定集合就只展示前者集合的数据
• sunion key [key …]
  在集合与指定集合之间合并去重，不加指定集合就只展示前者集合的数据

• 应用场景

1. 使用set进行抽奖，spop
2. 维护一组数据，比如用户点赞
   
3. 商品标签
   
4. 商品筛选
   
5. 用户关注
   通过集合之间的操作，计算关注情况，比如互相关注、关注的人是否关注了他人、可能认识的人等

2.5 ZSet

每一个元素都有一个分值，通过分值排序，如果分值相同，通过key的ASCII进行排序，越小的数据排列越靠前

• 常用操作

• zadd key score member [score member …]
  向ZSet中添加数据，例如：zadd myzset 10 a 20 b 30 c 40 d 50 e，注意分值在前面
• zrange key min max [WITHSCORES]
  根据下标取出对应元素的内容 ,max为-1，代表全部取出，加上WITHSCORES，则输出分值
• zrevrange key start stop [WITHSCORES]
  反转取出的内容，分值越大越靠前
• zrangebyscore key min max [WITHSCORES]
  根据分值进行输出
• zrem key member [member …]
  删除元素中的内容
• zcard key
  获取ZSet的数据量
• zincrby key increment member
  将指定元素的分值增加 increment
  -zrank key member
  获取指定元素的下标
• zscore key member
  获取元素分值

• 应用场景

1. 排行榜

2.6 Geo Spatial（地理位置）

• 常用操作

• geoadd key longitude latitude member [longitude latitude member …]
  保存经纬度位置 例如 ：geoadd citys 121.48 31.22 sh
• geopos key member [member …]
  获取一个或多个位置的经纬度
• geodist key member1 member2 [m|km|ft|mi]
  获取两个位置之间的距离，默认单位是m
• georadius key longitude latitude radius m|km|ft|mi
  找出在指定范围一定距离内的值，例如：georadius citys 113.01 28.19 5 km
• georadiusbymember key member radius m|km|ft|mi
  根据city查询一定范围内的值

三、Redis高级功能

3.1 发布订阅

1. 订阅频道,一次可以订阅多个频道
   subscribe channel [channel …]
2. 发布内容,向指定频道发布内容
   publish channel message
3. 取消订阅频道，取消订阅的时候，不可以在已经订阅的界面内取消，因为这个时候已经阻塞了
   unsubscribe [channel [channel …]]
4. 订阅指定内容的模块
   psubscribe pattern [pattern …]
   例如：psubscribe sports，订阅以sports结尾的频道
   例如：psubscribe news，订阅以news开头的频道
   例如：psubscribe news-weather，订阅news-weather频道

3.2 事务

• 语法

开启事务：multi
执行事务：exec
取消事务：discard
乐观锁：watch（乐观锁在事务开启之前就需要加上，如果锁定的值发生变化，则事务执行失败）

• 异常处理

1. 在执行之前出现的问题：
   这个时候出现的问题会直接报错，事务无法执行
2. 在执行之后出现的问题：
   这个时候正确语句会被执行，错误语句无法执行，不支持原子性原则

• 特点

1. 按事务顺序执行
2. 不会受到其他客户端的干扰
3. 不支持数据回滚

3.3 执行lua脚本

• 特点

• 优点

  1. 批量执行redis命令，减少网络开销
  2. redis中会将lua的命令视为整体的，可以变相的实现事务的原子性
  3. 通过lua脚本，实现lua脚本的复用

• 基本用法

  eval script numkeys key [key ...] arg [arg ...]
  # eval 执行命令的起始符
  # script 需要执行的命令，可以是文件，也可以是一行命令
  # numbers 需要的参数的数量，不需要参数的话，设置为0
  # KEYS[1],ARGV[1] 参数显示，lua脚本中，下标是从1开始的
  

• 使用实例

  eval "return 'hello world'" 0
  #输出   hello world
  
  eval "redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 qs 2673
  #执行了redis的String的设置值的语句 可以通过get查询到内容
  

• 执行lua脚本

  ./redis-cli --eval qs.lua 0 
  # ./redis-cli --eval 文件名  参数数量
  

• 示例

  对某一个ip地址进行限流，即在x秒内只能访问y次

  -- lua脚本
  
  local num = redis.call('incr',KEYS[1])
  --对传过来的用户标识进行递增，如果不存在，则创建一个 1 
  if tonumber(num) ==1 then
      --如果是第一次访问
      redis.call('expire',KEYS[1],ARGV[1])
      --给传过来的用户标识创建过期时间
      return 1
  elseif tonumber(num)>tonumber(ARGV[2]) then
      --如果访问次数大于设置的次数
      return 0
  else
      return 1 
  end
  

• 将脚本添加到脚本缓存中,避免每次都加载文件

  SCRIPT LOAD script
  ## 此时会返回一个sha值，eval sha值的时候，也是可以使用lua脚本的
  

• 查看指定的脚本是否已经被保存到缓存中

  SCRIPT EXISTS script [script ...]
  

• 杀死所有执行中的脚本(脚本超时)

  SCRIPT KILL
  

• 从脚本缓存中去掉所有的脚本

  SCRIPT FLUSH
  

3.4 批量数据操作

3.5 数据淘汰和内存回收

3.6 数据持久化