Redis

Redis是一个开源（BSD许可高性能的内存存储的key-value数据库! 可用作数据库，高速缓存和消息队列代理。它支持字符串、哈希表、列表(List)、集合(Set)、有序集合(Ordered Sets)，位图（bitmap），hyperloglogs，GEO等数据类型。内置复制、Lua脚本、LRU收回、事务以及不同级别磁盘持久化功能，同时通过Redis Sentinel提供高可用，通过Redis Cluster提供自动分区。
优点

• 高性能: Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
• 丰富的数据类型:Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
• 原子性: 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。
• Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key过期等等特性。 --这块得功能用的少
• 可以持久化 , 数据淘汰 , 数据的过期时间 -- 可以用作一个数据库，数据比较安全
• 分布式: 高并发 高可靠 扩展

适用的场景

1. 用来做缓存(ehcache/memcached)——redis的所有数据是放在内存中的（内存数据库）
2. 可以在某些特定应用场景下替代传统数据库解决一些特定需求
   • 社交类的应用（共同好友，使用了某项功能的人数统计）
   • session共享、购物车
   • 实时排行榜
3. 可以用于实现简单的队列系统(不常用)
4. 可以用于实现简单的订阅-发布系统
   • 在离线批计算中，可以用redis作为外部字典库来查询(map端join)
5. 在实时流式计算中，可以用redis作为计算过程中的中间存储，或者作为实时流式计算的最终结果存储器

什么是缓存？
缓存的伪代码：

import org.apache.commons.lang3.RandomUtils;
import java.sql.*;
import java.util.HashMap;

/**
 * 缓存得目的就是为了减轻数据库的压力
 */
public class _01_缓存 {
    static HashMap<Integer,String> map = new HashMap<>();

    public staticd void main(String[] args) throws Exception {
        //获取mysql的连接
        Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "123456");
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            //我这边再不断的访问数据库
            int id = RandomUtils.nextInt(1,10000);
            String name = getData(conn, id);
        }
    }

    public static String getData(Connection conn,int id) throws SQLException {
        String name = "";
        PreparedStatement pps = conn.prepareStatement("select name from user where id = ?");

        pps.setInt(1,id);
        String mapName = map.get(id);

        if (mapName == null){
            ResultSet resultSet = pps.executeQuery();
            while (resultSet.next()){
                name = resultSet.getString(1);
                map.put(id,name);
            }
        }else {
            return mapName;
        }
        return name;
    }
}

Redis的单节点部署

1. 下载源码包
   官网：http://redis.io
   所有版本安装包下载链接：https://download.redis.io/releases/

2. 编译源码
   原因：redis的源码是c语言开发，编译redis源码需要安装gcc

# 安装centos的Extras库,它里面有一些centos的安装包
yum -y install centos-release-scl
# 安装gcc,centos的默认gcc版本是4.8.5，给他升级到最新版本9.几
# 并且安装devtoolset 用来维护开发环境
yum -y install devtoolset-9-gcc devtoolset-9-gcc-c++ devtoolset-9-binutils
# 激活对应的devtoolset
scl enable devtoolset-9 bash
# 配置环境变量
echo "source /opt/rh/devtoolset-9/enable" /etc/profile
# source下环境变量使环境变量生效
source /etc/profile
# 安装完成之后查看是否安装成功
gcc -v
# 查看版本号，如果有版本号出现代表安装成功
# 最下面一行出现这个
# gcc version 9.3.1 20200408 (Red Hat 9.3.1-2) (GCC) 

# 解压redis源码
tar -zxf redis-6.0.9.tar.gz

cd redis-6.0.9/
# 编译安装 迁出可执行文件
make install PREFIX=/opt/apps/redis6

# 将原来redis中的redis.conf复制出来，放在后来迁出的redis6文件夹中去
cp /opt/apps/redis/redis.conf /opt/apps/redis6/

# 修改复制过来的配置文件
vi redis.conf
# 修改的第一个地方：
bind 127.0.0.1 # 原来监听的端口是本机，后面我们要搭建集群，远程连接,本地显然是不合适
bind linux01  # 改成集群里面的地址

# 修改的第二个地方: 
# daemonize 后台运行的意思，如果是no，就是前台启动，改成yes，后台启动，方便一点
daemonize no  # 原来是no
daemonize yes # 改成yes

# 环境变量
vi /etc/profile

# REDIS_HOME
export REDIS_HOME=/opt/app/redis6
export PATH=$PATH:$REDIS_HOME/bin

source /etc/profile

# 启动redis
redis-server /opt/apps/redis6/redis.conf

# 查看是否启动成功
netstat -nltp |grep redis

# 连接到客户端
# -h 代表的是指定主机名，-p 代表的是端口号, 默认端口就是6379 --raw  中文显示乱码问题
redis-cli -h linux01 -p 6379 --raw

# 连接测试 输入ping 返回pong则成功
linux01:6379> ping
PONG

Redis数据结构

key

keys

KEYS pattern
-- 查找所有符合给定模式 pattern 的 key

KEYS *             -- 匹配数据库中所有 key
KEYS h?llo         -- 匹配 hello，hallo 和 hxllo 等。   占一个字符
KEYS h*llo         -- 匹配 hllo 和 heeeeello 等
KEYS h[ae]llo      -- 匹配 hello 和 hallo ，但不匹配 hillo

-- 返回值：符合给定模式的 key 列表。

MSET one 1 two 2 three 3 four 4  -- 一次设置 4 个 key
KEYS *o*
KEYS t??
KEYS t[w]*
KEYS *  -- 匹配数据库内所有 key

DEL

DEL key [key ...]
-- 删除给定的一个或多个 key 。
-- 不存在的 key 会被忽略。
-- 返回值：被删除 key 的数量。### DUMP
Plain Text
DUMP key
序列化给定 key ，并返回被序列化的值，使用 RESTORE 命令可以将这个值反序列化为 Redis 键。
序列化生成的值有以下几个特点：
它带有 64 位的校验和，用于检测错误， RESTORE 在进行反序列化之前会先检查校验和。
值的编码格式和 RDB 文件保持一致。
RDB 版本会被编码在序列化值当中，如果因为 Redis 的版本不同造成 RDB 格式不兼容，那么 Redis 会拒绝对这个值进行反序列化操作。
序列化的值不包括任何生存时间信息。

返回值：
如果 key 不存在，那么返回 nil 。
否则，返回序列化之后的值。

DUMP

DUMP key
-- 序列化给定 key ，并返回被序列化的值，使用 RESTORE 命令可以将这个值反序列化为 Redis 键。

-- 序列化生成的值有以下几个特点：
-- 它带有 64 位的校验和，用于检测错误， RESTORE 在进行反序列化之前会先检查校验和。
-- 值的编码格式和 RDB 文件保持一致。
-- RDB 版本会被编码在序列化值当中，如果因为 Redis 的版本不同造成 RDB 格式不兼容，那么 Redis 会拒绝对这个值进行反序列化操作。
-- 序列化的值不包括任何生存时间信息。

-- 返回值：
-- 如果 key 不存在，那么返回 nil 。
-- 否则，返回序列化之后的值。

set name hello

linux01:6379> dump name
"\x00\x05hello\t\x00\xb3\x80\x8e\xba1\xb2C\xbb"

RESTORE

RESTORE key ttl serialized-value
-- 反序列化给定的序列化值，并将它和给定的 key 关联。
-- 参数 ttl 以毫秒为单位为 key 设置生存时间；如果 ttl 为 0 ，那么不设置生存时间。
-- RESTORE 在执行反序列化之前会先对序列化值的 RDB 版本和数据校验和进行检查，如果 RDB 版本不相同或者数据不完整的话，那么 RESTORE 会拒绝进行反序列化，并返回一个错误。

-- 返回值：
-- 如果反序列化成功那么返回 OK ，否则返回一个错误。

SET greeting "hello, dumping world!"

DUMP greeting
--  "\x00\x15hello, dumping world!\x06\x00E\xa0Z\x82\xd8r\xc1\xde"

RESTORE greeting-again 0 "\x00\x15hello, dumping world!\x06\x00E\xa0Z\x82\xd8r\xc1\xde"

GET greeting-again
-- "hello, dumping world!"

EXISTS

EXISTS key
-- 检查给定 key 是否存在。
-- 返回值：若 key 存在，返回 1 ，否则返回 0 。

EXPIRE

EXPIRE key seconds
-- 为给定 key 设置生存时间，当 key 过期时(生存时间为 0 )，它会被自动删除。

-- 更新生存时间
-- 可以对一个已经带有生存时间的 key 执行 EXPIRE 命令，新指定的生存时间会取代旧的生存时间。

-- 过期时间的精确度
-- 在 Redis 2.4 版本中，过期时间的延迟在 1 秒钟之内 —— 也即是，就算 key 已经过期，但它还是可能在过期之后一秒钟之内被访问到，而在新的 Redis 2.6 版本中，延迟被降低到 1 毫秒之内。

-- 返回值：
-- 设置成功返回 1 。
-- 当 key 不存在或者不能为 key 设置生存时间时(比如在低于 2.1.3 版本的 Redis 中你尝试更新 key 的生存时间)，返回 0 

SET cache_page "www.google.com"
EXPIRE cache_page 30  -- 设置过期时间为 30 秒
TTL cache_page -- 查看剩余生存时间
EXPIRE cache_page 30000   -- 更新过期时间

TTL

TTL key
-- 以秒为单位，返回给定 key 的剩余生存时间(TTL, time to live)。

-- 返回值：
-- 当 key 不存在时，返回 -2 。
-- 当 key 存在但没有设置剩余生存时间时，返回 -1 。
-- 否则，以秒为单位，返回 key 的剩余生存时间。

PTTL

PTTL key
-- 这个命令类似于 TTL 命令，但它以毫秒为单位返回 key 的剩余生存时间，而不是像 TTL 命令那样，以秒为单位。

-- 返回值：
-- 当 key 不存在时，返回 -2
-- 当 key 存在但没有设置剩余生存时间时，返回 -1
-- 否则，以毫秒为单位，返回 key 的剩余生存时间

EXPIREAT

EXPIREAT key timestamp
-- EXPIREAT 的作用和 EXPIRE 类似，都用于为 key 设置生存时间。
-- 不同在于 EXPIREAT 命令接受的时间参数是 UNIX 时间戳(unix timestamp)。

PEXPIREAT

PEXPIREAT key milliseconds-timestamp
--这个命令和 EXPIREAT 命令类似，但它以毫秒为单位设置 key 的过期 unix 时间戳，而不是像 EXPIREAT 那样，以秒为单位

--返回值：
--如果生存时间设置成功，返回 1
--当 key 不存在或没办法设置生存时间时，返回 0

PERSIST

PERSIST key
-- 移除给定 key 的生存时间，将这个 key 从『易失的』(带生存时间 key )转换成『持久的』(一个不带生存时间、永不过期的 key )。

-- 返回值：
-- 当生存时间移除成功时，返回 1 .
--如果 key 不存在或 key 没有设置生存时间，返回 0

RANDOMKEY

RANDOMKEY
-- 从当前数据库中随机返回(不删除)一个 key

-- 返回值：
-- 当数据库不为空时，返回一个 key
-- 当数据库为空时，返回 nil

RENAME

RENAME key newkey
-- 将 key 改名为 newkey 。
-- 当 key 和 newkey 相同，或者 key 不存在时，返回一个错误。
-- 当 newkey 已经存在时， RENAME 命令将覆盖旧值。

-- 返回值：
-- 改名成功时提示 OK ，失败时候返回一个错误。

RENAMENX

RENAMENX key newkey
-- 当且仅当 newkey 不存在时，将 key 改名为 newkey
-- 当 newkey 存在时，返回一个0

-- 返回值：
-- 修改成功时，返回 1
-- 如果 newkey 已经存在，返回 0

MIGRATE

MIGRATE host port key destination-db timeout [COPY] [REPLACE]
-- 将 key 原子性地从当前实例传送到目标实例的指定数据库上，一旦传送成功， key 保证会出现在目标实例上，而当前实例上的 key 会被删除
-- 这个命令是一个原子操作，它在执行的时候会阻塞进行迁移的两个实例，直到以下任意结果发生：迁移成功，迁移失败，等到超时
-- 命令的内部实现是这样的：它在当前实例对给定 key 执行 DUMP 命令 ，将它序列化，然后传送到目标实例，目标实例再使用 RESTORE 对数据进行反序列化，并将反序列化所得的数据添加到数据库中；当前实例就像目标实例的客户端那样，只要看到 RESTORE 命令返回 OK ，它就会调用 DEL 删除自己数据库上的 key
-- timeout 参数以毫秒为格式，指定当前实例和目标实例进行沟通的最大间隔时间。这说明操作并不一定要在 timeout 毫秒内完成，只是说数据传送的时间不能超过这个 timeout 数

-- 可选项：
-- COPY ：不移除源实例上的 key
-- REPLACE ：替换目标实例上已存在的 key

-- 返回值：迁移成功时返回 OK ，否则返回相应的错误。

MOVE

MOVE key db
-- 将当前数据库的 key 移动到给定的数据库 db 当中。
-- 如果当前数据库(源数据库)和给定数据库(目标数据库)有相同名字的给定 key ，或者 key 不存在于当前数据库，那么 MOVE 没有任何效果。
-- 因此，也可以利用这一特性，将 MOVE 当作锁(locking)原语(primitive)。

-- 返回值：移动成功返回 1 ，失败则返回 0 。

String

SET

SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
-- 将字符串值 value 关联到 key 。
-- 如果 key 已经持有其他值， SET 就覆写旧值，无视类型。
-- 对于某个原本带有生存时间（TTL）的键来说， 当 SET 命令成功在这个键上执行时， 这个键原有的 TTL 将被清除。

-- 可选参数
-- 从 Redis 2.6.12 版本开始， SET 命令的行为可以通过一系列参数来修改：
-- EX second ：设置键的过期时间为 second 秒。 SET key value EX second 效果等同于 SETEX key second value 。
-- PX millisecond ：设置键的过期时间为 millisecond 毫秒。 SET key value PX millisecond 效果等同于 PSETEX key millisecond value 。
-- NX ：只在键不存在时，才对键进行设置操作。 SET key value NX 效果等同于 SETNX key value 
-- XX ：只在键已经存在时，才对键进行设置操作。

-- 返回值：
-- 在 Redis 2.6.12 版本以前， SET 命令总是返回 OK 。
-- 从 Redis 2.6.12 版本开始， SET 在设置操作成功完成时，才返回 OK 。
-- 如果设置了 NX 或者 XX ，但因为条件没达到而造成设置操作未执行，那么命令返回空批量回复（NULL Bulk Reply）


-- 对不存在的键进行设置
redis 127.0.0.1:6379> SET key "value"
OK

redis 127.0.0.1:6379> GET key
"value"

-- 对已存在的键进行设置
redis 127.0.0.1:6379> SET key "new-value"
OK

redis 127.0.0.1:6379> GET key
"new-value"

-- 使用 EX 选项
redis 127.0.0.1:6379> SET key-with-expire-time "hello" EX 10086
OK

redis 127.0.0.1:6379> GET key-with-expire-time
"hello"

redis 127.0.0.1:6379> TTL key-with-expire-time
(integer) 10069

-- 使用 PX 选项
redis 127.0.0.1:6379> SET key-with-pexpire-time "moto" PX 123321
OK

redis 127.0.0.1:6379> GET key-with-pexpire-time
"moto"

redis 127.0.0.1:6379> PTTL key-with-pexpire-time
(integer) 111939


-- 使用 NX 选项
redis 127.0.0.1:6379> SET not-exists-key "value" NX
OK      -- 键不存在，设置成功

redis 127.0.0.1:6379> GET not-exists-key
"value"

redis 127.0.0.1:6379> SET not-exists-key "new-value" NX
(nil)   -- 键已经存在，设置失败

redis 127.0.0.1:6379> GEt not-exists-key
"value" # 维持原值不变


-- 使用 XX 选项
redis 127.0.0.1:6379> EXISTS exists-key
(integer) 0

redis 127.0.0.1:6379> SET exists-key "value" XX
(nil)   -- 因为键不存在，设置失败

redis 127.0.0.1:6379> SET exists-key "value"
OK      -- 先给键设置一个值

redis 127.0.0.1:6379> SET exists-key "new-value" XX
OK      -- 设置新值成功

redis 127.0.0.1:6379> GET exists-key
"new-value"


-- NX 或 XX 可以和 EX 或者 PX 组合使用
redis 127.0.0.1:6379> SET key-with-expire-and-NX "hello" EX 10086 NX
OK

redis 127.0.0.1:6379> GET key-with-expire-and-NX
"hello"

redis 127.0.0.1:6379> TTL key-with-expire-and-NX
(integer) 10063

redis 127.0.0.1:6379> SET key-with-pexpire-and-XX "old value"
OK

redis 127.0.0.1:6379> SET key-with-pexpire-and-XX "new value" PX 123321
OK

redis 127.0.0.1:6379> GET key-with-pexpire-and-XX
"new value"

redis 127.0.0.1:6379> PTTL key-with-pexpire-and-XX
(integer) 112999


-- EX 和 PX 可以同时出现，但后面给出的选项会覆盖前面给出的选项
redis 127.0.0.1:6379> SET key "value" EX 1000 PX 5000000
OK

redis 127.0.0.1:6379> TTL key
(integer) 4993  -- 这是 PX 参数设置的值

redis 127.0.0.1:6379> SET another-key "value" PX 5000000 EX 1000
OK

redis 127.0.0.1:6379> TTL another-key
(integer) 997   -- 这是 EX 参数设置的值

GET

GET key
-- 返回 key 所关联的字符串值
-- 如果 key 不存在那么返回特殊值 nil
-- 假如 key 储存的值不是字符串类型，返回一个错误，因为 GET 只能用于处理字符串值

-- 返回值：
-- 当 key 不存在时，返回 nil，否则，返回 key 的值
-- 如果 key 不是字符串类型，那么返回一个错误

-- 对不存在的 key 或字符串类型 key 进行 GET
redis> GET db
(nil)

redis> SET db redis
OK

redis> GET db
"redis"

-- 对不是字符串类型的 key 进行 GET
redis> DEL db
(integer) 1

redis> LPUSH db redis mongodb mysql
(integer) 3

redis> GET db
(error) ERR Operation against a key holding the wrong kind of value

MSET

MSET key value [key value ...]
-- 同时设置一个或多个 key-value 对。
-- 如果某个给定 key 已经存在，那么 MSET 会用新值覆盖原来的旧值，如果这不是你所希望的效果，请考虑使用 MSETNX 命令：它只会在所有给定 key 都不存在的情况下进行设置操作。
-- MSET 是一个原子性(atomic)操作，所有给定 key 都会在同一时间内被设置，某些给定 key 被更新而另一些给定 key 没有改变的情况，不可能发生。


redis> MSET date "2012.3.30" time "11:00 a.m." weather "sunny"
OK

redis> MGET date time weather
1) "2012.3.30"
2) "11:00 a.m."
3) "sunny"


-- MSET 覆盖旧值例子
redis> SET google "google.hk"
OK

redis> MSET google "google.com"
OK

redis> GET google
"google.com"

MGET

MGET key [key ...]
-- 返回所有(一个或多个)给定 key 的值。
-- 如果给定的 key 里面，有某个 key 不存在，那么这个 key 返回特殊值 nil 。因此，该命令永不失败。

-- 返回值：一个包含所有给定 key 的值的列表。
edis> SET redis redis.com
OK

redis> SET mongodb mongodb.org
OK

redis> MGET redis mongodb mysql
1) "redis.com"
2) "mongodb.org"
3) (nil)

GETSET

GETSET key value
-- 将给定 key 的值设为 value ，并返回 key 的旧值(old value)。
-- 当 key 存在但不是字符串类型时，返回一个错误。

-- 返回值：
-- 返回给定 key 的旧值。
-- 当 key 没有旧值时，也即是， key 不存在时，返回 nil 。

redis> GETSET db mongodb    -- 没有旧值，返回 nil
(nil)

redis> GET db
"mongodb"

redis> GETSET db redis      -- 返回旧值 mongodb
"mongodb"

redis> GET db
"redis"

APPEND

APPEND key value
-- 如果 key 已经存在并且是一个字符串， APPEND 命令将 value 追加到 key 原来的值的末尾。
-- 如果 key 不存在， APPEND 就简单地将给定 key 设为 value ，就像执行 SET key value 一样。

-- 返回值：追加 value 之后， key 中字符串的长度。

DECRBY

DECRBY key decrement
-- 将 key 所储存的值减去减量 decrement 。
-- 如果 key 不存在，那么 key 的值会先被初始化为 0 ，然后再执行 DECRBY 操作。
-- 如果值包含错误的类型，或字符串类型的值不能表示为数字，那么返回一个错误。
-- 本操作的值限制在 64 位(bit)有符号数字表示之内。

DECR key
-- 将 key 中储存的数字值减一


-- 返回值：减去 decrement 之后， key 的值。

INCRBY

INCRBY key increment
-- 将 key 所储存的值加上增量 increment 。
-- 如果 key 不存在，那么 key 的值会先被初始化为 0 ，然后再执行 INCRBY 命令。
-- 如果值包含错误的类型，或字符串类型的值不能表示为数字，那么返回一个错误。
-- 本操作的值限制在 64 位(bit)有符号数字表示之内。

INCR key
-- 将 key 中储存的数字值增一

-- 返回值：加上 increment 之后， key 的值。

GETRANGE

GETRANGE key start end
-- 返回 key 中字符串值的子字符串，字符串的截取范围由 start 和 end 两个偏移量决定(包括 start 和 end 在内)。
-- 负数偏移量表示从字符串最后开始计数， -1 表示最后一个字符， -2 表示倒数第二个，以此类推。
-- GETRANGE 通过保证子字符串的值域(range)不超过实际字符串的值域来处理超出范围的值域请求。

-- 返回值：截取得出的子字符串。

STRLEN

STRLEN key
-- 返回 key 所储存的字符串值的长度
-- 当 key 储存的不是字符串值时，返回一个错误

-- 返回值：
-- 字符串值的长度
-- 当 key 不存在时，返回 0