Redis入门到入坑(一)
Redis缓存入门
简介
背景
我们现在的项目架构中,基本上是Web服务器(Tomcat)和数据库独立部署,独占服务器资源,随着用户数的增长,并发读写数据库,会加大数据库访问压力,导致性能的下降,严重时直接导致系统宕机,例如:
此时,我们可以在Tomcat同服务器上中增加本地缓存,并在外部增加分布式缓存,缓存热门数据。也就是通过缓存能把绝大多数请求在读写数据库前拦截掉,大大降低数据库压力。例如:
基于这样的一种架构设计,于是类似redis的一些分布式数据库就诞生了。
Redis 概述
Redis是一个key-value存储系统(官网:http://redis.io),是一个分布式缓存数据库。在DB-Engines.com的数据库排行中, Redis上升排行第七,如图所示:
版本及参考说明
Redis的次版本号(第一个小数点后的数字)为偶数的版本是稳定版本(2.4、2.6等),奇数为非稳定版本(2.5、2.7),一般推荐在生产环境使用稳定版本。最新版本6.2.2,新增了stream的处理方式,性能更高。Redis官方是不支持windows平台的,windows版本是由微软自己建立的分支,基于官方的Redis源码上进行编译、发布、维护的,所以windows平台的Redis版本要略低于官方版本。
Redis 相关参考网址如下所示:
Bootnb 相关:https://www.runoob.com/redis/redis-tutorial.html
Redis 官网:https://redis.io/
源码地址:https://github.com/redis/redis
Redis 在线测试:http://try.redis.io/
Redis 命令参考:http://doc.redisfans.com/
Redis初始操作
启动redis服务
Docker 环境下的启动(docker环境启动多个需要运行多个容器):
docker start redis01 #底层也是通过redis-server启动,start单词后的redis01为容器名
docker 中查看redis 服务
docker ps
查看启动的redis进程信息
ps -ef | grep redis
root 3511 1 0 16:29 ? 00:00:01 redis-server *:6379
root 3515 1 0 16:29 ? 00:00:01 redis-server 127.0.0.1:6380
进入redis容器
docker exec -it redis01 bash #redis01 为容器名
登陆redis服务
登陆本地redis
redis-cli
或者
redis-cli -p 6379
或者
redis-cli -p 6379 -a password #-a后面为password,此操作需要开启redis.conf文件中的 requirepass选项
登陆远程redis
redis-cli -h ip -p 6379 -a password
查看redis信息
首先登陆redis,然后输入info指令,例如
127.0.0.1:6379> info #查看当前redis节点的详细配置信息
清空redis屏幕
清除redis屏幕内容
127.0.0.1:6379> clear
退出redis服务
退出redis服务,例如
127.0.0.1:6379> exit
关闭redis服务
关闭redis服务,例如:
127.0.0.1:6379> shutdown
也可以通过linux下的命令来杀死它:
系统帮助
可以基于hep指令查看相关指令帮助,例如
127.0.0.1:6379> help
redis-cli 2.8.19
Type: "help @<group>" to get a list of commands in <group>
"help <command>" for help on <command>
"help <tab>" to get a list of possible help topics
"quit" to exit
127.0.0.1:6379> help type
TYPE key
summary: Determine the type stored at key
since: 1.0.0
group: generic
Redis数据存储操作
简易数据存取
基于查看redis中的key
127.0.0.1:6379> keys *
(empty list or set)
基于key/value形式存储数据
127.0.0.1:6379> set test1 123
OK
127.0.0.1:6379> set test2 ab
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "test1"
2) "test2"
基于key获取redis中存储的数据
127.0.0.1:6379> get test1
"123"
127.0.0.1:6379> get test2
"ab"
127.0.0.1:6379> get test3
(nil)
127.0.0.1:6379>
清除redis中的数据
清除当前数据库数据
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
清除所有数据库数据
127.0.0.1:6379> flushall
OK
选择数据库
127.0.0.1:6379> select 1 #默认为第0个数据库,总共有15个数据库
Key有效时间设计
实际工作中我们经常要控制redis中key的有效时长,例如秒杀操作的计时,缓存数据的有效时长等。
Expire (设置生效时长-单位秒)
语法:EXPIRE key seconds
127.0.0.1:6379> set bomb tnt
OK
127.0.0.1:6379> expire bomb 10
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) 5
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) 3
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) 3
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) 2
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) -2
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) -2
其中,TTL查看key的剩余时间,当返回值为-2时,表示键被删除。
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 。
Persist (取消时长设置)
通过persist让对特定key设置的生效时长失效。
语法:PERSIST key
127.0.0.1:6379> set bomb tnt
OK
127.0.0.1:6379> expire bomb 60
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) 49
127.0.0.1:6379> persist bomb
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) -1
其中,设置新的数据时需要重新设置该key的生存时间,重新设置值也会清除生存时间。
pexpire (单位毫秒)
pexpire 让key的生效时长以毫秒作为计量单位,这样可以做到更精确的时间控制。例如,可应用于秒杀场景。
语法:PEXPIRE key milliseconds
127.0.0.1:6379> set bomb tnt
OK
127.0.0.1:6379> pexpire bomb 10000
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) 6
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) 3
127.0.0.1:6379> ttl bomb
(integer) -2
Redis常用数据类型
简介
概述
Redis作为一种key/value结构的数据存储系统,为了便于对数据进行进行管理,提供了多种数据类型。然后,基于指定类型存储我们项目中产生的数据,例如用户的登陆信息,购物车信息,商品详情信息等等。
常用数据类型
Reids中基础数据结构包含字符串、散列,列表,集合,有序集合。工作中具体使用哪种类型要结合具体场景。
String类型操作实践
字符串类型是redis中最简单的数据类型,它存储的值可以是字符串,其最大字符串长度支持到512M。基于此类型,可以实现博客的字数统计,将日志不断追加到指定key,实现一个分布式自增iid,实现一个博客的的点赞操作等
incr/incrby
当存储的字符串是整数时,redis提供了一个实用的命令 incr,其作用是让当前键值递增,并返回递增后的值。
incr key 按照默认步长(默认为1)进行递增
incrby key decrement 按照指定步长进行递增
语法:incr key
127.0.0.1:6379> set num 1
OK
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 2
127.0.0.1:6379> keys *
1) "num"
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 3
说明,如果num不存在,则自动会创建,如果存在自动+1。
指定增长系数
语法:INCRBY key increment
127.0.0.1:6379> incrby num 2
(integer) 5
127.0.0.1:6379> incrby num 2
(integer) 7
127.0.0.1:6379> incrby num 2
(integer) 9
decr/decrby
减少指定的整数
decr key 按照默认步长(默认为1)进行递减
decrby key decrement 按照指定步长进行递减
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 10
127.0.0.1:6379> decr num
(integer) 9
127.0.0.1:6379> decrby num 3
(integer) 6
append
向尾部追加值
。
如果键不存在,则创建该键,其值为写的value,即相当于set key value。
返回值是追加后字符串的总长度。
语法:append key value
127.0.0.1:6379> keys *
1) "test"
127.0.0.1:6379> get test
"123"
127.0.0.1:6379> append test "abc"
(integer) 6
127.0.0.1:6379> get test
"123abc"
strlen
字符串长度
返回数据的长度,如果键不存在则返回0。注意,如果键值为空串,返回值也是0。
语法:strlen key
127.0.0.1:6379> get test
"123abc"
127.0.0.1:6379> strlen test
(integer) 6
127.0.0.1:6379> strlen tnt
(integer) 0
127.0.0.1:6379> set tnt ""
OK
127.0.0.1:6379> strlen tnt
(integer) 0
127.0.0.1:6379> exists tnt
(integer) 1
mset/mget
同时设置/获取多个键值
语法:
mset key value
mget key
127.0.0.1:6379> flushall
OK
127.0.0.1:6379> keys *
(empty list or set)
127.0.0.1:6379> mset a 1 b 2 c 3
OK
127.0.0.1:6379> mget a b c
1) "1"
2) "2"
3) "3"
小节面试分析
- 博客的字数统计如何实现?(strlen)
- 如何将审计日志不断追加到指定key?(append)
- 你如何实现一个分布式自增id?(incr-雪花算法)
- 如何实现一个博客的的点赞操作?(incr,decr)
Hash类型应用实践
Redis散列类型相当于Java中的HashMap,实现原理跟HashMap一致,一般用于存储对象信息,存储了字段(field)和字段值的映射,一个散列类型可以包含最多232-1个字段。
hset/hget
赋值/取值
hset命令不区分插入和更新操作,当执行插入操作时hset命令返回1,当执行更新操作时返回0。
语法结构
hset key field value
hget key field
hmset key field value
hmget key field
hgetall key
hset 和 hget 赋值和取值
127.0.0.1:6379> hset user username chenchen
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget user username
"chenchen"
127.0.0.1:6379> hset user username chen
(integer) 0
127.0.0.1:6379> keys user
1) "user"
127.0.0.1:6379> hgetall user
1) "username"
2) "chen"
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> hset user age 18
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset user address "xi'an"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall user
1) "username"
2) "chen"
3) "age"
4) "18"
3) "address"
4) "xi'an"
注意:上面 hmget 字段顺序可以自行定义
hincrby
127.0.0.1:6379> hdecrby article total 1 #执行会出错
127.0.0.1:6379> hincrby article total -1 #没有hdecrby自减命令
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget article total #获取值
hexists
属性是否存在
127.0.0.1:6379> hexists killer
(error) ERR wrong number of arguments for 'hexists' command
127.0.0.1:6379> hexists killer a
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hexists user username
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hexists person age
(integer) 1
hdel
删除属性
127.0.0.1:6379> hdel user age
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall user
1) "username"
2) "chen"
127.0.0.1:6379> hgetall person
1) "username"
2) "tony"
3) "age"
4) "18"
hkeys/hvals
只获取字段名 hkeys 或字段值 hvals
127.0.0.1:6379> hkeys person
1) "username"
2) "age"
127.0.0.1:6379> hvals person
1) "tony"
2) "18"
hlen
获取元素个数
127.0.0.1:6379> hlen user
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hlen person
(integer) 2
小节面试分析
- 发布一篇博客需要写内存吗?(需要,hmset)
- 浏览博客内容会怎么做?(hmget)
- 如何判定一篇博客是否存在?(hexists)
- 删除一篇博客如何实现?(hdel)
- 分布式系统中你登录成功以后是如何存储用户信息的?(hmset)
List类型应用实践
Redis的list类型相当于java中的LinkedList,其原理就就是一个双向链表。支持正向、反向查找和遍历等操作,插入删除速度比较快。
经常用于实现热销榜,最新评论等的设计。
List命令
序号 | 命令 | 作用 | 示例 |
---|---|---|---|
1 | lpush | 在头(左边)部添加多个key值 | lpush names ‘张三’,lpush names ‘李四’ |
2 | lrange | 获取指定范围的key的值 | lrange names 0 10 |
3 | blpop | 移除并获取第一个元素,并设置阻塞时间 | blpop names 10 |
4 | brpop | 移除并获取尾部元素,并设置阻塞时间 | brpop names 10 |
5 | lindex | 通过索引获取列表中的key值 | lindex names 1 |
6 | linsert | 在张三前|后插入tom值 | linsert names before|after ‘张三’ ‘tom’ |
7 | llen | 获取列表长度 | llen names |
8 | lpop | 移出并获取第一个元素 | lpop names |
9 | lpushx | 将多值插入到已存在的列表头部 | lpushx names lili |
10 | lrem | 移除指定个数的值,count表示方向 | lrem ages 2 10 |
11 | lset | 修改指定索引的值 | lset ages 1 11 |
12 | ltrim | 保留修剪内部的数据 | ltrim ages 1 -1 |
13 | rpop | 移出尾部元素,并返回 | rpop ages |
14 | rpush | 在尾(右边)部添加多个key值 | rpush ages 14 15 |
15 | rpushx | 将多值插入到已存在的列表头部 | rpushx names hahah |
16 | rpoplpush | 将尾部的值移到新key中 | rpoplpush names newname |
lpush
在 key 对应 list 的头部添加字符串元素
redis 127.0.0.1:6379> lpush mylist "world" "hello"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist 0 -1 #0表示第一个,-1表示最后一个
1) "hello"
2) "world"
其中,Redis Lrange 返回列表中指定区间内的元素,区间以偏移量 START 和 END 指定。 其中 0 表示列表的第一个元素, 1 表示列表的第二个元素,以此类推。 你也可以使用负数下标,以 -1 表示列表的最后一个元素, -2 表示列表的倒数第二个元素,以此类推
rpush
在 key 对应 list 的尾部添加字符串元素
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist2 "hello" "world"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist2 0 -1
1) "hello"
2) "world"
del
redis 127.0.0.1:6379> del mylist
linsert
在 key 对应 list 的特定位置之前或之后添加字符串元素
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist3 "hello" "world"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> linsert mylist3 before "world" "there"
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist3 0 -1
1) "hello"
2) "there"
3) "world"
lset
设置 list 中指定下标的元素值(一般用于修改操作)
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist4 "one"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist4 "two"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist4 "three"
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> lset mylist4 0 "four"
OK
redis 127.0.0.1:6379> lset mylist4 -2 "five"
OK
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist4 0 -1
1) "four"
2) "five"
3) "three"
lrem
从 key 对应 list 中删除 count 个和 value 相同的元素
当count>0时,按从头到尾的顺序删除
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist5 "hello"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist5 "hello"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist5 "foo"
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist5 "hello"
(integer) 4
redis 127.0.0.1:6379> lrem mylist5 2 "hello"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> lrange mylist5 0 -1
1) "foo"
2) "hello"
当count<0时,按从尾到头的顺序删除
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist6 "hello"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist6 "hello"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist6 "foo"
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> rpush mylist6 "hello"
(integer) 4
redis 127.0.0.1:637