Redis-基础(数据类型和常用命令、使用场景)

Redis是什么

Redis其实是一种存取在内存中，可以持久化在硬盘中的非关系型数据库，才用KV方式存储数据。
nosql的一大代表就是redis，除此之外还有MongoDB、MemcacheDB等

Redis特性

1. 内存中都是cpu操作，存取速度快
2. 功能丰富，有持久化策略、过期策略等，比较完善
3. 高可用，可搭建集群
4. 数据类型丰富
5. 可支持多种语言

Redis的搭建

一般来讲，我们都是在linux上面搭建redis服务端，window虽然有，但只能用作学习测试
我这边购买的服务器是阿里云轻量级应用服务器，centos7.3

前期准备工作

买好的服务器一般是一台空服务器，配好yum源，装好docker以后，就可以装redis了。
Centos7.3-yum源的更新.
centos7.3-基础环境安装.
centos7.3-数据服务安装.

客户端简单操作

[root@dasdasd /]# docker exec -it redis5 redis-cli
127.0.0.1:6379> select 6 #总共16个库，选择6号库
OK
127.0.0.1:6379[6]> set luhui 111 #set一个值
OK
127.0.0.1:6379[6]> get luhui
"111"
127.0.0.1:6379[6]> keys * #查看所有键
1) "luhui"
127.0.0.1:6379[6]> dbsize #查看键的个数
(integer) 1
127.0.0.1:6379[6]> exists luhui 查看某个键是否存在
(integer) 1
127.0.0.1:6379[6]> exists sun
(integer) 0
127.0.0.1:6379[6]> set sun 423
OK
127.0.0.1:6379[6]> del sun #删除键
(integer) 1
127.0.0.1:6379[6]> type luhui #查看键的类型
string

可视化界面操作

好了 有了以上步骤，后面我们就可以实际去操作学习了

Redis数据类型

分类

String、Hash、List、Set、ZSet、Hyperloglog、Geo、Streams

存储结构

redis是一个KV存储的数据库，kv是通过hashtable实现的，也就是下面的dictEntry
至于value，不管是string还是hash还是set、zset、list，本质都是一个redisObject对象
当然，下面的实现都是C语言

String

string是最基本最常见的，上面的例子就是操作string的，用来存储字符串、数字等

操作命令

set和get

127.0.0.1:6379[6]> set zhangsan 1
OK
127.0.0.1:6379[6]> get zhangsan
"1"

mset和mget

批量设置和批量取值，也是原子性操作

127.0.0.1:6379[6]> mset lisi 2 wangwu 3
OK
127.0.0.1:6379[6]> mget lisi wangwu
1) "2"
2) "3"

setnx和del

这两个组合可以实现分布式锁

• setnx机制：如果键存在，则set失败，如果不存在set成功，可以用来当锁
• del：删除键，也就是释放锁

127.0.0.1:6379[6]> setnx lisi 4
(integer) 0
127.0.0.1:6379[6]> setnx zhaoliu 4
(integer) 1
127.0.0.1:6379[6]> del zhaoliu
(integer) 1

expire key time 可以用这个命令来设置key的失效时间，也就是定时删除，避免del key失败，导致锁无法释放
setnx key value是原子性的，expire key time也是原子性的，但是他们的组合不是原子性的，所以会导致万一setnx执行成功，但是expire执行失败，锁还是无法释放。

set key value time EX = setnx+expire

setnx执行的时候，是无法同时设置失效时间的，但是set可以，
set key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]

• EX seconds：设置失效时长，单位秒
• PX milliseconds：设置失效时长，单位毫秒
• NX：key不存在时设置value，成功返回OK，失败返回(nil)
• XX：key存在时设置value，成功返回OK，失败返回(nil)

setnx = set key value nx

127.0.0.1:6379[6]> set lock 5 ex 20 nx
OK
# 20s之内设置，设置失败
127.0.0.1:6379[6]> set lock 10 nx
(nil)
# 20s之后设置，设置成功
127.0.0.1:6379[6]> set lock 10 nx
OK

incr/incrby,decr/decrby

自增自减，批量自增自减，也是原子性操作

127.0.0.1:6379[6]> get id
"1"
127.0.0.1:6379[6]> incr id
(integer) 2
127.0.0.1:6379[6]> decr id
(integer) 1
127.0.0.1:6379[6]> incrby id 10
(integer) 11
127.0.0.1:6379[6]> decrby id 10
(integer) 1

对于浮点数，使用incrbyfloat

其他命令

127.0.0.1:6379[6]> set name luhui
OK
# 查看长度
127.0.0.1:6379[6]> strlen name
(integer) 5
# 拼接字符
127.0.0.1:6379[6]> append name cool
(integer) 9
127.0.0.1:6379[6]> get name
"luhuicool"
# 获取指定范围的字符
127.0.0.1:6379[6]> getrange name 0 4
"luhui"

应用场景

缓存

可以存储一些热点数据，提高访问速度

分布式共享

因为redis可以独立部署，所以可以存储共享一些数据，比如session

分布式锁

上面的setnx实现的分布式锁

全局id

自增id incrby id 1

计数器

同样可以使用incrby

限流

同样还是incrby，用访问者的ip为key，访问一次加一次，超过一定次数返回false来拒绝访问

hash

当我们的value不是一个简单的字符串或者数字的时候，是一个对象的话，除了序列化这种开销比较大的方式，还有种方法就是我们的hash
也就是value,类型为上面的redisObject变成hash，不再是string

实现方式

redis本身的实现是通过hashtable实现的，这是外层的哈希。如果value的类型变成hash，那么存储value的方式叫做内层的哈希。
这个内层的哈希有两种实现方式，ziplist和hashtable，当对象较小的时候，用ziplist，较大的时候会自动进化成hashtable

这时候value对应的这个对象，它的value只能是string，不能再往下嵌套了。

操作命令

很多操作其实就是再原来string的命令前加一个h

设置一个值

127.0.0.1:6379[6]> hset luhui name "luhui" age 24
(integer) 2

获取这个值

要想到，现在value不是一个string了，它是一个复杂对象，所以取值方式也肯定会有变化

127.0.0.1:6379[6]> hgetall luhui
1) "name"
2) "luhui"
3) "age"
4) "24"
127.0.0.1:6379[6]> hkeys luhui
1) "name"
2) "age"
127.0.0.1:6379[6]> hvals luhui
1) "luhui"
2) "24"

修改一个字段

127.0.0.1:6379[6]> hset luhui age 25
(integer) 0
127.0.0.1:6379[6]> hgetall luhui
1) "name"
2) "luhui"
3) "age"
4) "25"

修改的时候，如果使用类似setnx的操作，如果字段存在则不做改变，返回0，如果不存在则增加

127.0.0.1:6379[6]> hsetnx luhui name "laolu"
(integer) 0
127.0.0.1:6379[6]> hgetall luhui
1) "name"
2) "luhui"
3) "age"
4) "24"
127.0.0.1:6379[6]> hsetnx luhui weight 67
(integer) 1
127.0.0.1:6379[6]> hgetall luhui
1) "name"
2) "luhui"
3) "age"
4) "24"
5) "weight"
6) "67"

增加一个字段

127.0.0.1:6379[6]> hset luhui height 178
(integer) 1
127.0.0.1:6379[6]> hgetall luhui
1) "name"
2) "luhui"
3) "age"
4) "25"
5) "height"
6) "178"

删除一个字段

127.0.0.1:6379[6]> hdel luhui height
(integer) 1
127.0.0.1:6379[6]> hgetall luhui
1) "name"
2) "luhui"
3) "age"
4) "25"

删除这个key

127.0.0.1:6379[6]> del luhui
(integer) 1
127.0.0.1:6379[6]> hgetall luhui
(empty array)

hlen是获取长度

应用场景

比起string，hash又多了一个应用场景

存储对象

比起string，hash显然更适合存储对象

list

存储结构

存储有序的字符串（从左到右），元素可以重复。可以充当队列和栈的角色

操作命令

设值

lpush从左边入栈，rpush从右边入栈

127.0.0.1:6379[6]> lpush queue a b c
(integer) 3
127.0.0.1:6379[6]> lrange queue 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "a"
127.0.0.1:6379[6]> rpush queue d e f
(integer) 6
127.0.0.1:6379[6]> lrange queue 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "a"
4) "d"
5) "e"
6) "f"

弹出

元素的弹出操作

127.0.0.1:6379[6]> lpop queue
"c"
127.0.0.1:6379[6]> rpop queue
"f"
127.0.0.1:6379[6]> lrange queue 0 -1
1) "b"
2) "a"
3) "d"
4) "e"

取值

lrange key start end

1. 第一种使用方式比较好理解，都是正数，start=0，end=3，表示从第0个到第3个元素
2. 第二种方式不太好理解，但是使用起来方便，不用担心队列长度，start=0，end=-1，表示从第0个元素到倒数第一个元素。如果是-2，表示从第0个元素到倒数第二元素…

127.0.0.1:6379[6]> lrange queue 0 3
1) "b"
2) "a"
3) "d"
4) "e"
127.0.0.1:6379[6]> lrange queue 0 -1
1) "b"
2) "a"
3) "d"
4) "e"
127.0.0.1:6379[6]> lrange queue 0 -2
1) "b"
2) "a"
3) "d"

拓展

# 查看长度
127.0.0.1:6379[6]> llen queue
(integer) 4
127.0.0.1:6379[6]> lpush queue a a a a
(integer) 8
127.0.0.1:6379[6]> lrange queue 0 -1
1) "a"
2) "a"
3) "a"
4) "a"
5) "b"
6) "a"
7) "d"
8) "e"
# 替换索引为1处的元素
127.0.0.1:6379[6]> lset queue 1 b
OK
127.0.0.1:6379[6]> lrange queue 0 -1
1) "a"
2) "b"
3) "a"
4) "a"
5) "b"
6) "a"
7) "d"
8) "e"
# 在b后面插入c
127.0.0.1:6379[6]> linsert queue after b c
(integer) 9
127.0.0.1:6379[6]> lrange queue 0 -1
1) "a"
2) "b"
3) "c"
4) "a"
5) "a"
6) "b"
7) "a"
8) "d"
9) "e"
# 从左往右遍历，删除1个a
127.0.0.1:6379[6]> lrem queue 1 a
(integer) 1
127.0.0.1:6379[6]> lrange queue 0 -1
1) "b"
2) "c"
3) "a"
4) "a"
5) "b"
6) "a"
7) "d"
8) "e"
# 从右往左遍历，删除1个a
127.0.0.1:6379[6]> lrem queue -1 a
(integer) 1
127.0.0.1:6379[6]> lrange queue 0 -1
1) "b"
2) "c"
3) "a"
4) "a"
5) "b"
6) "d"
7) "e"
# 删除全部a元素
127.0.0.1:6379[6]> lrem queue 0 a
(integer) 2
127.0.0.1:6379[6]> lrange queue 0 -1
1) "b"
2) "c"
3) "b"
4) "d"
5) "e"
# 将链表尾部的元素弹出到头部，循环链表
127.0.0.1:6379[6]> rpoplpush queue queue
"e"
127.0.0.1:6379[6]> lrange queue 0 -1
1) "e"
2) "b"
3) "c"
4) "b"
5) "d"

应用场景

List的特点就是有序，插入删除快捷

用户消息时间线

消息队列

当然，事实上有专门的消息队列，基本不会用redis做消息队列

set

set用的比较少，命令比较少

操作命令

127.0.0.1:6379[6]> sadd myset a b c d e f
(integer) 6
127.0.0.1:6379[6]> smembers myset
1) "b"
2) "a"
3) "d"
4) "f"
5) "e"
6) "c"
# 查看元素个数
127.0.0.1:6379[6]> scard myset
(integer) 6
# 随机获取一个元素
127.0.0.1:6379[6]> srandmember myset
"c"
# 随即弹出一个元素
127.0.0.1:6379[6]> spop myset
"d"
127.0.0.1:6379[6]> smembers myset
1) "f"
2) "a"
3) "e"
4) "c"
5) "b"
# 移除某个元素
127.0.0.1:6379[6]> srem myset a
(integer) 1
127.0.0.1:6379[6]> smembers myset
1) "f"
2) "e"
3) "c"
4) "b"
# 查看元素是否存在
127.0.0.1:6379[6]> sismember myset b
(integer) 1

应用场景

set无序，对于顺序没有要求的可以用这个结构

签到、点赞、打卡等

商品标签

类似这种，某个物品的属性什么的，衣服的大小、尺码啊

zset

有序的set

操作

zset的几个常见的操作如下

127.0.0.1:6379[6]> zadd myzset 10 zhangsan 20 lisi 30 wangwu
(integer) 3
127.0.0.1:6379[6]> zrange myzset 0 -1 withscores
1) "zhangsan"
2) "10"
3) "lisi"
4) "20"
5) "wangwu"
6) "30"
127.0.0.1:6379[6]> zrangebyscore myzset 20 30
1) "lisi"
2) "wangwu"
127.0.0.1:6379[6]> zcard myzset
(integer) 3
127.0.0.1:6379[6]> zcount myzset 20 30
(integer) 2
127.0.0.1:6379[6]> zrank myzset lisi
(integer) 1

应用场景

排行榜等，有序的集合