基础知识——介绍
Redis简介
REmote Dictionary Server(Redis) 是一个由Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统。
Redis是一个完全开源免费的，使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、高性能的Key-Value数据库，并提供多种语言的API。
通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是 字符串(String), 哈希(Hash), 列表(list), 集合(sets) 和 有序集合(sorted sets)等类型
Redis的应用
Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：
- Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
- Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
- Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。
Redis 优势
- 性能极高 – 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 – Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过MULTI和EXEC指令包起来。
- 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。
Redis与其他key-value存储有什么不同？
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Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作，这是一个不同于其他数据库的进化路径。Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明，无需进行额外的抽象。
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Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存，因为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是，相比在磁盘上相同的复杂的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的，因为他们并不需要进行随机访问。
Redis的服务器
Redis支持多个数据库，并且每个数据库的数据是隔离的不能共享，并且基于单机才有，如果是集群就没有数据库的概念。
Redis是一个字典结构的存储服务器，而实际上一个Redis实例提供了多个用来存储数据的字典，客户端可以指定将数据存储在哪个字典中。这与我们熟知的在一个关系数据库实例中可以创建多个数据库类似，所以可以将其中的每个字典都理解成一个独立的数据库。
每个数据库对外都是一个从0开始的递增数字命名，Redis默认支持16个数据库（可以通过配置文件支持更多，无上限），可以通过配置databases来修改这一数字。客户端与Redis建立连接后会自动选择0号数据库，不过可以随时使用SELECT命令更换数据库：
然而这些以数字命名的数据库又与我们理解的数据库有所区别。
- 首先Redis不支持自定义数据库的名字，每个数据库都以编号命名，开发者必须自己记录哪些数据库存储了哪些数据。
- 另外Redis也不支持为每个数据库设置不同的访问密码，所以一个客户端要么可以访问全部数据库，要么连一个数据库也没有权限访问。
- 最重要的一点是多个数据库之间并不是完全隔离的，比如FLUSHALL命令可以清空一个Redis实例中所有数据库中的数据。
综上所述，这些数据库更像是一种命名空间，而不适宜存储不同应用程序的数据。比如可以使用0号数据库存储某个应用生产环境中的数据，使用1号数据库存储测试环境中的数据，但不适宜使用0号数据库存储A应用的数据而使用1号数据库B应用的数据，不同的应用应该使用不同的Redis实例存储数据。
由于Redis非常轻量级，一个空Redis实例占用的内在只有1M左右，所以不用担心多个Redis实例会额外占用很多内存。
指定日志记录级别，Redis 总共支持四个级别：debug、verbose、notice、warning，默认为 notice
Redis数据结构
Redis 键(key)
- 用于管理 redis 的键。
Redis 字符串(String)
- 用于管理 redis 字符串值
- 是 redis 最基本的类型，你可以理解成与 Memcached 一模一样的类型，一个 key 对应一个 value
- 是二进制安全的。
- 可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。
- 是 Redis 最基本的数据类型，string 类型的值最大能存储 512MB。
Redis 哈希(Hash，散列)
- 一个string类型的field和value的映射表，
- hash特别适合用于存储对象，并且可以像数据库中update一个属性一样只修改某一项属性值(Memcached中需要取出整个字符串反序列化成对象修改完再序列化存回去)
- 存储、读取、修改用户属性
- 每个 hash 可以存储 232 - 1 键值对（40多亿）
- 是一个键值(key=>value)对集合,即编程语言中的Map类型
Redis 列表(List)
- 简单的字符串列表，按照插入顺序排序。
- 链表(双向链表)
- 可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）
- 一个列表最多可以包含 232 - 1 个元素 (4294967295, 每个列表超过40亿个元素)。
- 增删快,提供了操作某一段元素的API
- 最新消息排行等功能(比如朋友圈的时间线)
- 消息队列
Redis 集合(Set)
- 是 String 类型的无序集合
- 集合成员是唯一的，这就意味着集合中不能出现重复的数据。
- 集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是 O(1)。哈希表实现,元素不重复
- 集合中最大的成员数为 232 - 1 (4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。
- 为集合提供了求交集、并集、差集等操作
- 共同好友
- 利用唯一性,统计访问网站的所有独立ip
- 好友推荐时,根据tag求交集,大于某个阈值就可以推荐
Redis 有序集合(sorted set，zset)
- 有序集合和集合一样也是string类型元素的集合，且不允许重复的成员。
- 不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。将Set中的元素增加一个权重参数score,元素按score有序排列
- 有序集合的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。
- 集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。
- 集合中最大的成员数为 232 - 1 (4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。
- 数据插入集合时,已经进行天然排序
- 排行榜
- 带权重的消息队列
Redis命令执行
用于在 redis 服务上执行操作
要在 redis 服务上执行命令需要一个 redis 客户端。
Redis特性