Redis使用

1.基础命令

1.1 库

库的概念：库是按照编号进行区分  默认 0-15
    切换库命令： SELECT  +编号（默认是编号0，不显示）

1.2 基本命令

keys * 查看当前库所有key (匹配：keys *1)

exists key判断某个key是否存在，存在则返回1，不存在则返回0

type key 查看你的key是什么类型

del key 删除指定的key数据

unlink key 根据value选择非阻塞删除

仅将keys从keyspace元数据中删除，真正的删除会在后续异步操作。

expire key 10 10秒钟：为给定的key设置过期时间

ttl key 查看还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期

 2.常用的五种数据类型

2.1 字符串（String）

简介

• String是Redis最基本的类型，一个key对应一个value。

• String类型是二进制安全的。意味着Redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。

• String类型是Redis最基本的数据类型，一个Redis中字符串value最多可以是512M

常用命令

• set <key><value>添加键值对

  *NX：当数据库中key不存在时，可以将key-value添加数据库

  *XX：当数据库中key存在时，可以将key-value添加数据库，与NX参数互斥

  *EX：key的超时秒数

  *PX：key的超时毫秒数，与EX互斥

• get <key>查询对应键值

• append <key><value>将给定的<value> 追加到原值的末尾

• strlen <key>获得值的长度

• setnx <key><value> 只有在 key 不存在时 设置 key 的值

• incr <key> 将 key 中储存的数字值增1 只能对数字值操作，如果为空，新增值为1

• decr <key> 将 key 中储存的数字值减1 只能对数字值操作，如果为空，新增值为-1

  原子性

  所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作；

  这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何 context switch （切换到另一个线程）。

  （1）在单线程中， 能够在单条指令中完成的操作都可以认为是"原子操作"，因为中断只能发生于指令之间。

  （2）在多线程中，不能被其它进程（线程）打断的操作就叫原子操作。

  Redis单命令的原子性主要得益于Redis的单线程。

• incrby / decrby <key><步长>将 key 中储存的数字值增减。自定义步长。

• mset <key1><value1><key2><value2> ..... 同时设置一个或多个 key-value对

• mget <key1><key2><key3> ..... 同时获取一个或多个 value

• msetnx <key1><value1><key2><value2> ..... 同时设置一个或多个 key-value 对，当且仅当所有给定 key 都不存在。

• getrange <key><起始位置><结束位置>获得值的范围，类似java中的substring，前包，后包

• setrange <key><起始位置><value>用 <value> 覆写<key>所储存的字符串值，从<起始位置>开始(索引从0开始)。

• setex <key><过期时间><value>设置键值的同时，设置过期时间，单位秒。

• getset <key><value> 以新换旧，设置了新值同时获得旧值。

 2.2 列表

• 简介

  • 单键多值

    Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。

    它的底层实际是个双向链表，对两端的操作性能很高，通过索引下标的操作中间的节点性能会较差。

• 常用命令

  • lpush/rpush <key><value1><value2><value3> .... 从左边/右边插入一个或多个值

  • lpop/rpop <key>从左边/右边吐出一个值。值在键在，值光键亡。

  • rpoplpush <key1><key2> 从<key1>列表右边吐出一个值，插到<key2>列表左边。

  • lrange <key><start><stop> 按照索引下标获得元素(从左到右)

    lrange mylist 0 -1 0左边第一个，-1右边第一个，（0-1表示获取所有）

  • lindex <key><index>按照索引下标获得元素(从左到右)

  • llen <key>获得列表长度

  • linsert <key> before <value><newvalue>在<value>的后面插入<newvalue>插入

  • lrem <key><n><value> 从存于 key 的列表里移除前 count 次出现的值为 value 的元素

    • count > 0: 从头往尾移除值为 value 的元素。

    • count < 0: 从尾往头移除值为 value 的元素。

    • count = 0: 移除所有值为 value 的元素。

  • lset<key><index><value>将列表key下标为index的值替换成value

2.3集合 

• 简介

  Redis set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能，特殊之处在于set是可以自动排重的，当你需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据时，set是一个很好的选择，并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口，这个也是list所不能提供的。

  Redis的Set是string类型的无序集合。它底层其实是一个value为null的hash表，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。

  一个算法，随着数据的增加，执行时间的长短，如果是O(1)，数据增加，查找数据的时间不变

• 常用命令

  • sadd <key><value1><value2> .....

  • 将一个或多个 member 元素加入到集合 key 中，已经存在的 member 元素将被忽略

  • smembers <key>取出该集合的所有值。

  • sismember <key><value>判断集合<key>是否为含有该<value>值，有1，没有0

  • scard<key>返回该集合的元素个数。

  • srem <key><value1><value2> .... 删除集合中的某个元素。

  • spop <key> 随机从该集合中吐出一个值。

  • srandmember <key><n> 随机从该集合中取出n个值。不会从集合中删除 。

  • smove <source><destination>value把集合中一个值从一个集合移动到另一个集合

  • sinter <key1><key2>返回两个集合的交集元素。

  • sunion <key1><key2>返回两个集合的并集元素。

  • sdiff <key1><key2>返回两个集合的差集元素(key1中的，不包含key2中的)

2.4 Redis 哈希 (Hash)

• 简介

  Redis hash 是一个键值对集合。同时string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。

  类似Java里面的Map<String,Object>

  存储对象的方式？

• 常用命令

  • hset <key><field><value>给<key>集合中的 <field>键赋值<value>

  • hget <key1><field>从<key1>集合<field>取出 value

  • hmset <key1><field1><value1><field2><value2>... 批量设置hash的

  • hexists<key1><field>查看哈希表 key 中，给定域 field 是否存在。

  • hkeys <key>列出该hash集合的所有field

  • hvals <key>列出该hash集合的所有value

  • hincrby <key><field><increment>为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 1 -1

  • hsetnx <key><field><value>将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ，当且仅当域 field 不存在 .

2.5 Redis 有序集合 Zset(sorted set)

• 介绍

  Redis有序集合zset与普通集合set非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合。

  不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个评分（**score）**,这个评分（score）被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的，但是评分可以是重复了 。

  因为元素是有序的, 所以你也可以很快的根据评分（score）或者次序（position）来获取一个范围的元素。

  访问有序集合的中间元素也是非常快的,因此你能够使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表。

• 常用命令

  • zadd <key><score1><value1><score2><value2>…将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中。

  • zrange <key><start><stop> BYSCORE [WITHSCORES] 返回有序集 key 中，下标在<start><stop>之间的元素带WITHSCORES（携带评分），可以让分数一起和值返回到结果集，范围左右包含。

  • zrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count]返回有序集 key 中，所有 score 值介于 min 和 max 之间(包括等于 min 或 max )的成员。有序集成员按 score 值递增(从小到大)次序排列，limit表示限定展现的个数，offset表示其偏移量，count表示个数。

  • zrevrangebyscore key max min [withscores] [limit offset count] 同上，改为从大到小排列。

  • zincrby <key><increment><value> 为元素的score加上增量

  • zrem <key><value>删除该集合下，指定值的元素

  • zcount <key><min><max>统计该集合，分数区间内的元素个数

  • zrank <key><value>返回该值在集合中的排名，从0开始。

数据结构

SortedSet(zset)是Redis提供的一个非常特别的数据结构，一方面它等价于Java的数据结构Map<String, Double>，可以给每一个元素value赋予一个权重score，另一方面它又类似于TreeSet，内部的元素会按照权重score进行排序，可以得到每个元素的名次，还可以通过score的范围来获取元素的列表。

zset底层使用了两个数据结构

（1）hash，hash的作用就是关联元素value和权重score，保障元素value的唯一性，可以通过元素value找到相应的score值。

（2）跳跃表，跳跃表的目的在于给元素value排序，根据score的范围获取元素列表。

• 跳跃表

  对比有序链表和跳跃表，从链表中查询出51有序链表要查找值为51的元素，需要从第一个元素开始依次查找、比较才能找到。共需要6次比较。跳跃表从第2层开始，1节点比51节点小，向后比较。21节点比51节点小，继续向后比较，后面就是NULL了，所以从21节点向下到第1层在第1层，41节点比51节点小，继续向后，61节点比51节点大，所以从41向下在第0层，51节点为要查找的节点，节点被找到，共查找4次。从此可以看出跳跃表比有序链表效率要高

3 Redis配置

3.1 网络相关配置

3.1.1 bind 

默认情况bind=127.0.0.1只能接受本机的访问请求

不写的情况下，无限制接受任何ip地址的访问

生产环境肯定要写你应用服务器的地址；服务器是需要远程访问的，所以需要将其注释掉

如果开启了protected-mode，那么在没有设定bind ip且没有设密码的情况下，Redis只允许接受本机的响应

设置外部访问 

注意：通过 netstat -nplt | grep 6379 命令可以查看当前端口是否开放，
        如果出现 127.0.0.1:6379 表示当前端口只能被本地IP所访问

此时 若想由其他IP访问 需要设置外部访问
    1.找到bind 127.0.0.1 -::1 将其进行注释

    2.将保护模式改为no protected-mode no

    3.当使用netstat命令查看时，发现0.0.0.0:6379之后，说明可以被任意IP所访问

• port

  端口号，默认 6379

• timeout

  一个空闲的客户端维持多少秒会关闭，0表示关闭该功能。即永不关闭

 3.2 启动配置

 3.2.1 设置后台启动

daemonize

是否为后台进程，设置为yes

守护进程，后台启动

详情请见  Redis概述及安装_不会编程的小小怪的博客-优快云博客

3.2.2 设置最大内存

maxmemory 注意是以字节为单位

建议必须设置，否则，将内存占满，造成服务器宕机

设置redis可以使用的内存量。一旦到达内存使用上限，redis将会试图移除内部数据，移除规则可以通过maxmemory-policy来指定。

如果redis无法根据移除规则来移除内存中的数据，或者设置了“不允许移除”，那么redis则会针对那些需要申请内存的指令返回错误信息，比如SET、LPUSH等。

但是对于无内存申请的指令，仍然会正常响应，比如GET等。如果你的redis是主redis（说明你的redis有从redis），那么在设置内存使用上限时，需要在系统中留出一些内存空间给同步队列缓存，只有在你设置的是“不移除”的情况下，才不用考虑这个因素。

3.2.3  databases

设定库的数量 默认16，默认数据库为0，可以使用SELECT <dbid>命令在连接上指定数据库id

4.Redis的发布和订阅

什么是发布和订阅

• Redis 发布订阅 (pub/sub) 是一种消息通信模式：发送者 (pub) 发送消息，订阅者 (sub) 接收消息。

• Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。

发布订阅命令行实

• 打开一个客户端订阅 channel

  SUBSCRIBE channel

  

• 打开另一个客户端，给channel发布消息hello

  publish channel hello

  

  客户端1

  

  客户端2

  返回的1是订阅者数量（客户端1所示）

  打开第一个客户端可以看到发送的消息（客户端2所示）

  注：发布的消息没有持久化，如果在订阅的客户端收不到hello，只能收到订阅后发布的消息

• 查看当前活跃Channel

  PUBSUB CHANNELS

• 

   

5.新数据类型

HyperLogLog

• 简介

  在工作当中，我们经常会遇到与统计相关的功能需求，比如统计网站PV（PageView页面访问量）,可以使用Redis的incr、incrby轻松实现。

  但像UV（UniqueVisitor，独立访客）、独立IP数、搜索记录数等需要去重和计数的问题如何解决？这种求集合中不重复元素个数的问题称为基数问题。

  解决基数问题有很多种方案：

  （1）数据存储在MySQL表中，使用distinct count计算不重复个数

  （2）使用Redis提供的hash、set 等数据结构来处理

  以上的方案结果精确，但随着数据不断增加，导致占用空间越来越大，对于非常大的数据集是不切实际的。

  能否能够降低一定的精度来平衡存储空间？Redis推出了HyperLogLog

  Redis HyperLogLog 是用来做基数统计的算法，HyperLogLog 的优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定的、并且是很小的。

  在 Redis 里面，每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基数。这和计算基数时，元素越多耗费内存就越多的集合形成鲜明对比。

  但是，因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以 HyperLogLog 不能像集合那样，返回输入的各个元素。

  什么是基数?

  比如数据集 {1, 3, 5, 7, 5, 7, 8}， 那么这个数据集的基数集为 {1, 3, 5 ,7, 8}, 基数(不重复元素)为5。 基数估计就是在误差可接受的范围内，快速计算基数。

• 常用命令

  • pfadd <key>< element> [element ...] 添加指定元素到 HyperLogLog 中

  • pfcount<key> [key ...] 计算HLL的近似基数，可以计算多个HLL，比如用HLL存储每天的UV，计算一周的UV可以使用7天的UV合并计算即可

  • pfmerge<destkey><sourcekey> [sourcekey ...] 将一个或多个HLL合并后的结果存储在另一个HLL中，比如每月活跃用户可以使用每天的活跃用户来合并计算可得