Redis系统性介绍

2022-12-01 17:01:25

虽然Redis已经很火了，相信还是有很多同学对Redis只是有所听闻或者了解并不全面，下面是一个比较系统的Redis介绍，对Redis的特性及各种数据类型及操作进行了介绍。是一个很不错的Redis入门教程。

1.介绍

1.1 Redis是什么

REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统。Redis提供了一些丰富的数据结构，包括 lists, sets, ordered sets 以及 hashes ，当然还有和Memcached一样的 strings结构.Redis当然还包括了对这些数据结构的丰富操作。

1.2 Redis的优点

性能极高 – Redis能支持超过 100K+ 每秒的读写频率。
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 – Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作全并后的原子性执行。
丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

2.数据类型

2.1 String类型

Redis能存储二进制安全的字符串，最大长度为1GB

redis 127.0.0.1:6379> SET name "John Doe"

OK

redis 127.0.0.1:6379> GET name

"John Doe"

String类型还支持批量的读写操作

redis 127.0.0.1:6379> MSET age 30 sex "male"

OK

redis 127.0.0.1:6379> MGET age sex

1) "30"

2) "male"

String类型其实也可以用来存储数字，并支持对数字的加减操作。

redis 127.0.0.1:6379> INCR age

(integer) 31

redis 127.0.0.1:6379> INCRBY age 4

(integer) 35

redis 127.0.0.1:6379> GET age

"35"

redis 127.0.0.1:6379> DECR age

(integer) 34

redis 127.0.0.1:6379> DECRBY age 4

(integer) 30

redis 127.0.0.1:6379> GET age

"30"

String类型还支持对其部分的修改和获取操作

redis 127.0.0.1:6379> APPEND name " Mr."

(integer) 12

redis 127.0.0.1:6379> GET name

"John Doe Mr."

redis 127.0.0.1:6379> STRLEN name

(integer) 12

redis 127.0.0.1:6379> SUBSTR name 0 3

"John"

2.2 List类型

Redis能够将数据存储成一个链表，并能对这个链表进行丰富的操作

redis 127.0.0.1:6379> LPUSH students "John Doe"

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> LPUSH students "Captain Kirk"

(integer) 2

redis 127.0.0.1:6379> LPUSH students "Sheldon Cooper"

(integer) 3

redis 127.0.0.1:6379> LLEN students

(integer) 3

redis 127.0.0.1:6379> LRANGE students 0 2

1) "Sheldon Cooper"

2) "Captain Kirk"

3) "John Doe"

redis 127.0.0.1:6379> LPOP students

"Sheldon Cooper"

redis 127.0.0.1:6379> LLEN students

(integer) 2

redis 127.0.0.1:6379> LRANGE students 0 1

1) "Captain Kirk"

2) "John Doe"

redis 127.0.0.1:6379> LREM students 1 "John Doe"

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> LLEN students

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> LRANGE students 0 0

1) "Captain Kirk"

Redis也支持很多修改操作

redis 127.0.0.1:6379> LINSERT students BEFORE "Captain Kirk" "Dexter Morgan"

(integer) 3

redis 127.0.0.1:6379> LRANGE students 0 2

1) "Dexter Morgan"

2) "Captain Kirk"

3) "John Doe"

redis 127.0.0.1:6379> LPUSH students "Peter Parker"

(integer) 4

redis 127.0.0.1:6379> LRANGE students 0 3

1) "Peter Parker"

2) "Dexter Morgan"

3) "Captain Kirk"

4) "John Doe"

redis 127.0.0.1:6379> LTRIM students 1 3

OK

redis 127.0.0.1:6379> LLEN students

(integer) 3

redis 127.0.0.1:6379> LRANGE students 0 2

1) "Dexter Morgan"

2) "Captain Kirk"

3) "John Doe"

redis 127.0.0.1:6379> LREM students 1 "John Doe"

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> LLEN students

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> LRANGE students 0 1

1) "Captain Kirk"

2.3 集合（Sets）类型

Redis能够将一系列不重复的值存储成一个集合

redis 127.0.0.1:6379> SADD birds crow

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> SADD birds pigeon

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> SADD birds bat

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> SADD mammals dog

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> SADD mammals cat

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> SADD mammals bat

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS birds

1) "bat"

2) "crow"

3) "pigeon"

redis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS mammals

1) "bat"

2) "cat"

3) "dog"

Sets结构也支持相应的修改操作

redis 127.0.0.1:6379> SREM mammals cat

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS mammals

1) "bat"

2) "dog"

redis 127.0.0.1:6379> SADD mammals human

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS mammals

1) "bat"

2) "human"

3) "dog"

Redis还支持对集合的子交并补等操作

redis 127.0.0.1:6379> SINTER birds mammals

1) "bat"

redis 127.0.0.1:6379> SUNION birds mammals

1) "crow"

2) "bat"

3) "human"

4) "pigeon"

5) "dog"

redis 127.0.0.1:6379> SDIFF birds mammals

1) "crow"

2) "pigeon"

2.4 有序集合（Sorted Sets）类型

Sorted Sets和Sets结构相似，不同的是存在Sorted Sets中的数据会有一个score属性，并会在写入时就按这个score排好序。

redis 127.0.0.1:6379> ZADD days 0 mon

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> ZADD days 1 tue

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> ZADD days 2 wed

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> ZADD days 3 thu

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> ZADD days 4 fri

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> ZADD days 5 sat

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> ZADD days 6 sun

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> ZCARD days

(integer) 7

redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE days 0 6

1) "mon"

2) "tue"

3) "wed"

4) "thu"

5) "fri"

6) "sat"

7) "sun"

redis 127.0.0.1:6379> ZSCORE days sat

"5"

redis 127.0.0.1:6379> ZCOUNT days 3 6

(integer) 4

redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE days 3 6

1) "thu"

2) "fri"

3) "sat"

4) "sun"

2.5 Hash类型

Redis能够存储key对多个属性的数据（比如user1.uname user1.passwd）

redis 127.0.0.1:6379> HKEYS student

1) "name"

2) "age"

3) "sex"

redis 127.0.0.1:6379> HVALS student

1) "Ganesh"

2) "30"

3) "Male"

redis 127.0.0.1:6379> HGETALL student

1) "name"

2) "Ganesh"

3) "age"

4) "30"

5) "sex"

6) "Male"

redis 127.0.0.1:6379> HDEL student sex

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> HGETALL student

1) "name"

2) "Ganesh"

3) "age"

4) "30"

Hash数据结构能够批量修改和获取

redis 127.0.0.1:6379> HMSET kid name Akshi age 2 sex Female

OK

redis 127.0.0.1:6379> HMGET kid name age sex

1) "Akshi"

2) "2"

3) "Female"

3.Publish/Subscribe

Redis支持这样一种特性，你可以将数据推到某个信息管道中，然后其它人可以通过订阅这些管道来获取推送过来的信息。

3.1 订阅信息管道

用一个客户端订阅管道

redis 127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE channelone

Reading messages... (press Ctrl-C to quit)

1) "subscribe"

2) "channelone"

3) (integer) 1

另一个客户端往这个管道推送信息

redis 127.0.0.1:6379> PUBLISH channelone hello

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> PUBLISH channelone world

(integer) 1

然后第一个客户端就能获取到推送的信息

redis 127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE channelone

Reading messages... (press Ctrl-C to quit)

1) "subscribe"

2) "channelone"

3) (integer) 1

1) "message"

2) "channelone"

3) "hello"

1) "message"

2) "channelone"

3) "world"

3.2 按一定模式批量订阅

用下面的命令订阅所有channel开头的信息通道

redis 127.0.0.1:6379> PSUBSCRIBE channel*

Reading messages... (press Ctrl-C to quit)

1) "psubscribe"

2) "channel*"

3) (integer) 1

在另一个客户端对两个推送信息

redis 127.0.0.1:6379> PUBLISH channelone hello

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> PUBLISH channeltwo world

(integer) 1

然后在第一个客户端就能收到推送的信息

redis 127.0.0.1:6379> PSUBSCRIBE channel*

Reading messages... (press Ctrl-C to quit)

1) "psubscribe"

2) "channel*"

3) (integer) 1

1) "pmessage"

2) "channel*"

3) "channelone"

4) "hello"

1) "pmessage"

2) "channel*"

3) "channeltwo"

4) "world"

4.数据过期设置

Redis支持按key设置过期时间，过期后值将被删除（在客户端看来是补删除了的）

用TTL命令可以获取某个key值的过期时间（-1表示永不过期）

redis 127.0.0.1:6379> SET name "John Doe"

OK

redis 127.0.0.1:6379> TTL name

(integer) -1

下面命令先用EXISTS命令查看key值是否存在，然后设置了5秒的过期时间

redis 127.0.0.1:6379> SET name "John Doe"

OK

redis 127.0.0.1:6379> EXISTS name

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> EXPIRE name 5

(integer) 1

5秒后再查看

redis 127.0.0.1:6379> EXISTS name

(integer) 0

redis 127.0.0.1:6379> GET name

(nil)

这个值已经没有了。

上在是直接设置多少秒后过期，你也可以设置在某个时间点过期，下面例子是设置2011-09-24 00:40:00过期。

redis 127.0.0.1:6379> SET name "John Doe"

OK

redis 127.0.0.1:6379> EXPIREAT name 1316805000

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> EXISTS name

(integer) 0

5.事务性

Redis本身支持一些简单的组合型的命令，比如以NX结尾命令都是判断在这个值没有时才进行某个命令。

redis 127.0.0.1:6379> SET name "John Doe"

OK

redis 127.0.0.1:6379> SETNX name "Dexter Morgan"

(integer) 0

redis 127.0.0.1:6379> GET name

"John Doe"

redis 127.0.0.1:6379> GETSET name "Dexter Morgan"

"John Doe"

redis 127.0.0.1:6379> GET name

"Dexter Morgan"

当然，Redis还支持自定义的命令组合，通过MULTI和EXEC，将几个命令组合起来执行

redis 127.0.0.1:6379> SET counter 0

OK

redis 127.0.0.1:6379> MULTI

OK

redis 127.0.0.1:6379> INCR counter

QUEUED

redis 127.0.0.1:6379> INCR counter

QUEUED

redis 127.0.0.1:6379> INCR counter

QUEUED

redis 127.0.0.1:6379> EXEC

1) (integer) 1

2) (integer) 2

3) (integer) 3

redis 127.0.0.1:6379> GET counter

"3"

你还可以用DICARD命令来中断执行中的命令序列

redis 127.0.0.1:6379> SET newcounter 0

OK

redis 127.0.0.1:6379> MULTI

OK

redis 127.0.0.1:6379> INCR newcounter

QUEUED

redis 127.0.0.1:6379> INCR newcounter

QUEUED

redis 127.0.0.1:6379> INCR newcounter

QUEUED

redis 127.0.0.1:6379> DISCARD

OK

redis 127.0.0.1:6379> GET newcounter

"0"

6.持久化

Redis的所有数据都存储在内存中，但是他也提供对这些数据的持久化。

6.1 数据快照

数据快照的原理是将整个Redis中存的所有数据遍历一遍存到一个扩展名为rdb的数据文件中。通过SAVE命令可以调用这个过程。

redis 127.0.0.1:6379> SET name "John Doe"

OK

redis 127.0.0.1:6379> SAVE

OK

redis 127.0.0.1:6379> SET name "Sheldon Cooper"

OK

redis 127.0.0.1:6379> BGSAVE

Background saving started

如果你是使用的brew在Mac OSX上安全的Redis，那么rdb文件会存在如下路径

/usr/local/var/db/redis/dump.rdb

6.2 Append-Only File（追加式的操作日志记录）

Redis还支持一种追加式的操作日志记录，叫append only file，其日志文件以aof结局，我们一般各为aof文件。要开启aof日志的记录，你需要在配置文件中进行如下设置：

appendonly yes

这时候你所有的操作都会记录在aof日志文件中

redis 127.0.0.1:6379> GET name

(nil)

redis 127.0.0.1:6379> SET name "Ganesh Gunasegaran"

OK

redis 127.0.0.1:6379> EXIT

→ cat /usr/local/var/db/redis/appendonly.aof

*2

$6

SELECT

$1

0

*3

$3

SET

$4

name

$18

Ganesh Gunasegaran

7.管理命令

Redis支持多个DB，默认是16个，你可以设置将数据存在哪一个DB中，不同DB间的数据具有隔离性。也可以在多个DB间移动数据。

redis 127.0.0.1:6379> SELECT 0

OK

redis 127.0.0.1:6379> SET name "John Doe"

OK

redis 127.0.0.1:6379> SELECT 1

OK

redis 127.0.0.1:6379[1]> GET name

(nil)

redis 127.0.0.1:6379[1]> SELECT 0

OK

redis 127.0.0.1:6379> MOVE name 1

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> SELECT 1

OK

redis 127.0.0.1:6379[1]> GET name

"John Doe"

Redis还能进行一些如下操作，获取一些运行信息

redis 127.0.0.1:6379[1]> DBSIZE

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379[1]> INFO

redis_version:2.2.13

redis_git_sha1:00000000

redis_git_dirty:0

arch_bits:64

multiplexing_api:kqueue

......

Redis还支持对某个DB数据进行清除（当然清空所有数据的操作也是支持的）

redis 127.0.0.1:6379> SET name "John Doe"

OK

redis 127.0.0.1:6379> DBSIZE

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> SELECT 1

OK

redis 127.0.0.1:6379[1]> SET name "Sheldon Cooper"

OK

redis 127.0.0.1:6379[1]> DBSIZE

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379[1]> SELECT 0

OK

redis 127.0.0.1:6379> FLUSHDB

OK

redis 127.0.0.1:6379> DBSIZE

(integer) 0

redis 127.0.0.1:6379> SELECT 1

OK

redis 127.0.0.1:6379[1]> DBSIZE

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379[1]> FLUSHALL

OK

redis 127.0.0.1:6379[1]> DBSIZE

(integer) 0

8.客户端

Redis的客户端很丰富，几乎所有流行的语言都有其客户端，这里就不再赘述，有兴趣的同学可以上Redis的Clients页面去查找。

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