Redis的安装及常用操作命令

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前言

一、Redis是什么？

Remote Dictionary Server(远程字典服务器),是一个用C语言编写的、开源的、基于内存运行并支持持久化的、高性能的NoSQL数据库.也是当前热门的NoSQL数据库之一。

Redis的特点

1、支持数据持久化
Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。

2、支持多种数据结构
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。

3、支持数据备份
Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

二、Linux上安装Redis

1.安装redis：参考安装手册（个人博客上资源Redis课件可以直接下载）

   下载：
   解压：tar -zxvf ...
   编译：make
         需要先安装gcc
         编译结果：在redis的安装目录下src目录中，生成redis的一系列可执行文件。
   安装：make install
         把redis的安装目录下src目录中生成redis的一系列可执行文件拷贝到/usr/local/bin中，
	 在任何目录下都可以执行redis命令。

启动redis服务：
   1)前台启动：在任何目录下执行 redis-server
   2)后台启动：在任何目录下执行 redis-server &
   3)启动redis服务时，指定配置文件：redis-server redis.conf &

关闭redis服务：
   1)、通过kill命令：
       ps -ef|grep redis查看pid
       kill -9 pid
   2)、通过redis-cli命令关闭：
       redis-cli shutdown
redis的客户端：用来连接redis服务，向redis服务端发送命令，并且显示redis服务处理结果。
   redis-cli：是redis自带客户端，使用命令redis-cli就可以启动redis的客户端程序。

   ./mysql -uroot -p 

   redis-cli：默认连接127.0.0.1(本机)的6379端口上的redis服务。
   redis-cli -p 端口号：连接127.0.0.1(本机)的指定端口上的redis服务。
   redis-cli -h ip地址 -p 端口：连接指定ip主机上的指定端口的redis服务。
退出客户端：在客户端执行命令：exit或者quit

2.Redis的基本知识

   1)、测试redis服务的性能：
       redis-benchmark
   2)、查看redis服务是否正常运行：
       ping  如果正常---pong
   3)、查看redis服务器的统计信息：
       info  查看redis服务的所有统计信息
       info [信息段] 查看redis服务器的指定的统计信息，如：info Replication
   4)、redis的数据库实例：作用类似于mysql的数据库实例，redis中的数据库实例只能由redis服务来创建和维护，开      			发人员不能修改和自行创建数据库实例；默认情况下，redis会自动创建16个数据库实例，并且给这些数据库实例进行编号，从0开始，一直到15，使用时通过编号来使用数据库；可以通过配置文件，指定redis自动创建的数据库个数；redis的每一个数据库实例本身占用的存储空间是很少的，所以也不造成存储空间的太多浪费。
      默认情况下，redis客户端连接的是编号是0的数据库实例；可以使用select index切换数据库实例。
   5)、查看当前数据库实例中所有key的数量：dbsize
   6)、查看当前数据库实例中所有的key：keys *   
   7)、清空数据库实例：flushdb
   8)、清空所有的数据库实例：flushall
   9)、查看redis中所有的配置信息：config get *
       查看redis中的指定的配置信息：config get parameter

3.Redis的五种数据结构

在这里插入代码片程序是用来处理数据的，Redis是用来存储数据的；程序处理完的数据要存储到redis中，不同特点的数据要存储在Redis中不同类型的数据结构中。

1.  字符串：   (zhangsan  20   true)                    
	           1、string  单key:单value:        username:zhangsan ,   age:20

2. List列表：                  (13900009999 zs@163.com 321321 )         
	          2、 list   单key:多有序value:    contacts:13900009999,xxx,xxxx

3. set集合：                 ( beijing shanghai chongqing tianjin )    
	          3、 set    单key:多无序value:    city:bj sh cq tj

4/5. pojo：               (id:1001,name:zhangsan,age:20)           
	          4、 hash   单key: 对象(属性:值): student:id:1001,   name:zhangsan,age:20
	          5、 zset   单key:多有序vlaue: city:  1000 tj,1200 cq,1500 sh,2000 bj

4.Redis中的操作命令

   1、redis中有关key的操作命令：
       a)查看数据库中的key：keys pattern
                                    |->*：匹配0个或者多个字符
				                    |->?: 匹配1个字符
				                    |->[]:匹配[]里边的1个字符
     keys *：查看数据库中所有的key
     keys k*:查看数据库中所有以k开头的key
	 keys h*o：查看数据库中所有以h开头、以o结尾的key
	 keys h?o: 查看数据库中所有以h开头、以o结尾的、并且中间只有一个字符的key
	 keys h[abc]llo：查看数据库中所有以h开头以llo结尾，并且h后边只能取abc中的一个字符的key
	   b)判断key在数据库中是否存在：exists key 如果存在，则返回1；如果不存在，则返回0
                                    exists key [key key ....] 返回值是存在的key的数量
         exists k1
	 exists k1 k2 k3 hello
       c)移动指定key到指定的数据库实例：move key index
         move k 1
       d)查看指定key的剩余生存时间：ttl key
				                         |->如果key没有设置生存时间，返回-1
                                         |->如果key不存在，返回-2
         ttl k1
	     ttl k2
       e)设置key的最大生存时间：expire key seconds
                          expire k2 20
       f)查看指定key的数据类型：type key
                                 type k1
       g)重命名key： rename key newkey
                             rename hello k2
       h)删除指定的key：del key [key key .....] 
                            |->返回值是实际删除的key的数量
	                        del k1 k2 k3 k4
   2)、redis中有关string类型数据的操作命令：
       a)将string类型的数据设置到redis中：set 键 值
         		set zsname zhangsan
			    set zsage 20
			    set totalRows 100
			    set zsage 30 如果key已经存在，则后来的value会把以前的value覆盖掉.
       b)从redis中获取string类型的数据：get 键
           get zsname
	       get zsage
	       get totalRows
       c)追加字符串：append key value
                      |->返回追加之后的字符串长度
		              |->如果key不存在，则新创建一个key，并且把value值设置为value。
            set phone 1389999
	        append phone 8888
       d)获取字符串数据的长度：strlen key
                     strlen phone
       e)将字符串数值进行加1运算：incr key
                   |->返回加1运算之后的数据
				   |->如果key不存在，首先设置一个key，值初始化为0，然后进行incr运算。
				   |->要求key所表示value必须是数值，否则，报错
			         incr zsage
				     incr age
			         incr zsname  报错
       f)将字符串数值进行减1运算：decr key
                    |->返回减1运算之后的数据
				    |->如果key不存在，首先设置一个key，值初始化为0，然后进行decr运算。
				    |->要求key所表示value必须是数值，否则，报错
       g)将字符串数值进行加offset运算：incrby key offset
                    |->返回加offset运算之后的数据
					|->如果key不存在，首先设置一个key，值初始化为0，然后进行incrby运算。
					|->要求key所表示value必须是数值，否则，报错
                   incrby zsage 10
       h)将字符串数值进行减offset运算：decrby key offset
					|->返回减offset运算之后的数据
					|->如果key不存在，首先设置一个key，值初始化为0，然后进行decrby运算。
					|->要求key所表示value必须是数值，否则，报错
         decrby zsage 10
       i)闭区间获取字符串key中从startIndex到endIndex的字符组成的子字符串：getrange key startIndex endIndex
         |->下标自左至右，从0开始，依次往后，最后一个字符的下标是字符串长多-1；
		 |->字符串中每一个下标也可以是负数，负下标表示自右至左，从-1开始，依次往前，最右边一个字符的下标是-1
				          zhangsan
					     getrange zsname 2 5  angs
					     getrange zsname 2 -3 angs
				         getrange zsname 0 -1 zhangsan
       j)用value覆盖从下标为startIndex开始的字符串，能覆盖几个字符就覆盖几个字符：setrange key startIndex value
		         setrange zsname 5 xiaosan   //zhangxiaosan
			     setrange zsname 5 lao       //zhanglaoosan
       k)设置字符串数据的同时，设置它最大生命周期：setex key seconds value
                  setex k1 20 v1
       l)设置string类型的数据value到redis数据库中，当key不存在时设置成功，否则，则放弃设置：setnx key value
                 setnx zsage 20
       m)批量将string类型的数据设置到redis中：mset 键1 值1 键2 值2 .....
                 mset k1 v1 k2 v2 k3 v3 k4 v4 k5 v5
       n)批量从redis中获取string类型的数据：mget 键1 键2 键3.....
                  mget k1 k2 k3 k4 k5 k6 zsname zs age totalRows
       o)批量设置string类型的数据value到redis数据库中，当所有key都不存在时设置成功，否则(只要有一个已经存在)，则全部放弃设置：msetnx 键1 值1 键2 值2 .....
         msetnx kk1 vv1 kk2 vv2 kk3 vv3 k1 v1
1)、redis中有关key的操作命令：
2)、redis中有关string类型数据的操作命令：单key-单value
3)、redis中有关list类型数据的操作命令：单key-多有序value
                                        一个key对应多个value；
				    多个value之间有顺序，最左侧是表头，最右侧是表尾；
				    每一个元素都有下标，表头元素的下标是0，依次往后排序，最后一个元素下标是列表长度-1；
				    每一个元素的下标又可以用负数表示，负下标表示从表尾计算，最后一个元素下标用-1表示；
				    元素在列表中的顺序或者下标由放入的顺序来决定。
				    通过key和下标来操作数据。 
a)将一个或者多个值依次插入到列表的表头(左侧)：lpush key value [value value .....]
   lpush list01 1 2 3  结果：3 2 1
   lpush list01 4 5     结果：5 4 3 2 1
b)获取指定列表中指定下标区间的元素：lrange key startIndex endIndex
   lrange list01 1 3  结果：4 3 2
   lrange list01 1 -2 结果: 4 3 2
   lrange list01 0 -1 结果：5 4 3 2 1
c)将一个或者多个值依次插入到列表的表尾(右侧)：rpush key value [value value .....]
   rpush list02 a b c 结果：a b c
   rpush list02 d e   结果：a b c d e
   lpush list02 m n   结果: n m a b c d e
d)从指定列表中移除并且返回表头元素：lpop key
    lpop list02
e)从指定列表中移除并且返回表尾元素：rpop key
    rpop list02
f)获取指定列表中指定下标的元素：lindex key index
   lindex list01 2 结果：3
g)获取指定列表的长度：llen key
   llen list01
h)根据count值移除指定列表中跟value相等的数据：lrem key count value
                              |->count>0：从列表的左侧移除count个跟value相等的数据；
							  |->count<0：从列表的右侧移除count个跟vlaue相等的数据；
							  |->count=0：从列表中移除所有跟value相等的数据
		           lpush list03 a a b c a d e a b b  结果：b b a e d a c b a a
			       lrem list03 2 a  结果：b b e d c b a a
		           lrem list03 -1 a 结果：b b e d c b a
			  	   lrem list03 0 a  结果：b b e d c b
 i)截取指定列表中指定下标区间的元素组成新的列表，并且赋值给key：ltrim key startIndex endIndex
			       lpush list04 1 2 3 4 5  结果：5 4 3 2 1
		           ltrim list04 1 3
			       lrange list04 0 -1      结果：4 3 2
     j)将指定列表中指定下标的元素设置为指定值： lset key index value
		            lset list04 1 10
     l)将value插入到指定列表中位于pivot元素之前/之后的位置： linsert key before/after pivot vlaue
			   linsert list04 before 10 50
			   linsert list04 after 10 60
4)、redis中有关set类型数据的操作命令：单key-多无序value
                                      一个key对应多个vlaue；
				  value之间没有顺序，并且不能重复；
				  通过业务数据直接操作集合。
a)将一个或者多个元素添加到指定的集合中：sadd key value [value value ....]
  *如果元素已经存在，则会忽略。 
  *返回成功加入的元素的个数
  sadd set01 a b c a  结果：a b c
  sadd set01 b d e
b)获取指定集合中所有的元素：smembers key
  smembers set01
c)判断指定元素在指定集合中是否存在:sismember key member
  *存在，返回1
  *不存在，返回0
  sismember set01 f
  sismember set01 a
d)获取指定集合的长度：scard key
  scard set01
e)移除指定集合中一个或者多个元素：srem key member [member .....]
  *不存在的元素会被忽略
  *返回成功成功移除的个数
  srem set01 b d m
f)随机获取指定集合中的一个或者多个元素：srandmember key [count]
                              |->count>0：随机获取的多个元素之间不能重复
							  |->count<0: 随机获取的多个元素之间可能重复
			  sadd set02 1 2 3 4 5 6 7 8
		      srandmember set02
			  srandmember set02 3
			  srandmember set02 -3
g)从指定集合中随机移除一个或者多个元素：spop key [count]
  spop set02
h)将指定集合中的指定元素移动到另一个元素:smove source dest member
  smove set01 set02 a
i)获取第一个集合中有、但是其它集合中都没有的元素组成的新集合：sdiff key key [key key ....]
  sdiff set01 set02 set03
j)获取所有指定集合中都有的元素组成的新集合：sinter key key [key key ....]
  sinter set01 set02 set03
k)获取所有指定集合中所有元素组成的大集合：sunion key key [key key .....]
  sunion set01 set02 set03
5)、redis中有关hash类型数据的操作命令：单key:field-value
                                             field-value
					 .....
				   studentzs:id-1001
				             name-zhangsan
					     age-20
a)将一个或者多个field-vlaue对设置到哈希表中：hset key filed1 value1 [field2 value2 ....] 
  *如果key field已经存在，把value会把以前的值覆盖掉
  hset stu1001 id 1001
  hset stu1001 name zhangsan age 20
b)获取指定哈希表中指定field的值：hget key field
  hget stu1001 id
  hget stu1001 name
c)批量将多个field-value对设置到哈希表中： hmset key filed1 value1 [field2 value2 ....] 
  hmset stu1002 id 1002 name lisi age 20
d)批量获取指定哈希表中的field的值：hmget key field1 [field2 field3 ....]
  hmget stu1001 id name age
e)获取指定哈希表中所有的field和value：hgetall key
  hgetall stu1002
f)从指定哈希表中删除一个或者多个field：hdel key field1 [field2 field3 ....]
  hdel stu1002 name age
g)获取指定哈希表中所有的filed个数：hlen key
  hlen stu1001
  hlen stu1002
h)判断指定哈希表中是否存在某一个field：hexists key field
  hexists stu1001 name
  hexists stu1002 name
i)获取指定哈希表中所有的field列表：hkeys key
  hkeys stu1001
  hkeys stu1002
j)获取指定哈希表中所有的value列表：hvals key
  hvals stu1001
  hvals stu1002
k)对指定哈希表中指定field值进行整数加法运算：hincrby key field int
  hincrby stu1001 age 5
l)对指定哈希表中指定field值进行浮点数加法运算：hincrbyfloat key field float
  hset stu1001 score 80.5
  hincrbyfloat stu1001 score 5.5
m)将一个field-vlaue对设置到哈希表中，当key-field已经存在时，则放弃设置；否则，设置file-value：hsetnx key field value
  hsetnx stu1001 age 30
 6)、redis中有关zset类型数据的操作命令：有序集合
                                        本质上是集合，所有元素不能重复；
				    每一个元素都关联一个分数，redis会根据分数对元素进行自动排序；
				    分数可以重复；
				    既然有序集合中每一个元素都有顺序，那么也都有下标；
				    有序集合中元素的排序规则又列表中元素的排序规则不一样。
a)将一个或者多个member及其score值加入有序集合：zadd key score member [score member ....]
  *如果元素已经存在，则把分数覆盖
              zadd zset01 20 z1 30 z2 50 z3 40 z4
              zadd zset01 60 z2
b)获取指定有序集合中指定下标区间的元素：zrange key startIndex endIndex [withscores]
            zrange zset01 0 -1
            zrange zset01 0 -1 withscores
c)获取指定有序集合中指定分数区间(闭区间)的元素：zrangebyscore key min max [withscores]
           zrangebyscore zset01 30 50 withscores
d)删除指定有序集合中一个或者多个元素：zrem key member [member......]
           zrem zset01 z3 z4
e)获取指定有序集合中所有元素的个数：zcard key
           zcard zset01
f)获取指定有序集合中分数在指定区间内的元素的个数：zcount key min max
           zcount zset01 20 50
g)获取指定有序集合中指定元素的排名(排名从0开始)： zrank key member
           zrank zset01 z4  ===>2
h)获取指定有序集合中指定元素的分数：zscore key member
           zscore zset01 z4
i)获取指定有序集合中指定元素的排名(按照分数从大到小的排名):zrevrank key member
           zrevrank zset01 z4  ===>1

5.redis的持久化

redis提供持久化策略，在适当的时机采用适当手段把内存中的数据持久化到磁盘中，每次redis服务启动时，都可以把磁盘上的数据再次加载内存中使用。
1、RDB策略：在指定时间间隔内，redis服务执行指定次数的写操作，会自动触发一次持久化操作。
RDB策略是redis默认的持久化策略，redis服务开启时这种持久化策略就已经默认开启了。

       save <seconds> <changes>：配置持久化策略
       dbfilename：配置redis RDB持久化数据存储的文件
       dir:    配置redis RDB持久化文件所在目录

2、AOF策略：采用操作日志来记录进行每一次写操作，每次redis服务启动时，都会重新执行一遍操作日志中的指令。
效率低下，redis默认不开启AOF功能。

       appendonly:配置是否开启AOF策略
       appendfilename：配置操作日志文件

6.Redis的事务

事务：把一组数据库命令放在一起执行，保证操作原子性，要么同时成功，要么同时失败。
Redis的事务：允许把一组redis命令放在一起，把命令进行序列化然后一起执行，保证部分原子性。

  1）multi：用来标记一个事务的开始。
  multi
  set k1 v1
  set k2 v2

 2)exec：用来执行事务队列中所有的命令。
  exec

 3)redis的事务只能保证部分原子性：
 a)如果一组命令中，有在压入事务队列过程中发生错误的命令，则本事务中所有的命令都不执行，能够保证事务的原子性。
		        multi
			set k3 v3
			seta kk vv
			set k4 v4
			exec
  b)如果一组命令中，在压入队列过程中正常，但是在执行事务队列命令时发生了错误，则只会影响发生错误的命令，不会影响其它命令的执行，不能够保证事务的原子性。
			        multi
				set k3 v3
				incr k1
				set k4 v4
				exec
4)discard：清除所有已经压入队列中的命令，并且结束整个事务。
   multi
   set k5 v5 
   set k6 v6
   discard
5)watch：监控某一个键，当事务在执行过程中，此键代码的值发生变化，则本事务放弃执行；否则，正常执行。

  id balance version

  update table set balance=balance-dept,version=version+1
  where id=xxxx and version=100

  
  set balance 100
  set balance2 1000
  set version 1

  watch version
  multi
  decrby balance 50
  incrby balance2 50
  exec
 6)unwatch：放弃监控所有的键。
   watch version
   unwach
   multi
   decrby balance 50
   incrby balance2 50

其它

redis消息的发布与订阅：
redis客户端订阅频道，消息的发布者往频道上发布消息，所有订阅此频道的客户端都能够接受到消息。
1)subscribe：订阅一个或者多个频道的消息。
subscribe ch1 ch2 ch3
2)publish：将消息发布到指定频道
publish ch1 hello
3)psubcribe：订阅一个或者多个频道的消息，频道名支持通配符。
subscribe news.*
activeMQ2
redis的主从复制：主少从多、主写从读、读写分离、主写同步复制到从。
搭建一主二从redis集群：
1)、搭建三台redis服务：使用一个redis模拟三台redis服务
提供三分redis配置文件：redis6379.conf、redis6380.conf、redis6381.conf
修改三份配置文件:以redis6379.conf为例
bind 127.0.0.1
port 6379
pidfile /var/run/redis_6379.pid
logfile “6379.log”
dbfilename dump6379.rdb
分别使用三个redis配置文件，启动三个redis服务：
redis-server redis6379.conf &
redis-server redis6380.conf &
redis-server redis6381.conf &
2)通过redis客户端分别连接三台redis服务：
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6380
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6381
3)查看三台redis服务在集群中的主从角色：
info replication
默认情况下，所有的redis服务都是主机，即都能写和读，但是都还没有从机。
4)先在6379进行写操作：
set k1 v1
三台rdis服务互相独立，互不影响。
5)设置主从关系：设从不设主
在6380上执行：slaveof 127.0.0.1 6379
在6381上执行：slaveof 127.0.0.1 6379
6)全量复制：一旦主从关系确定，会自动把主库上已有的数据同步复制到从库。
在6380和6381上执行：keys *
7)增量复制：主库写数据会自动同步到从库。
在6379上执行：set k2 v2
在6380和6381上执行：keys *
8)主写从读，读写分离：
在6380和6381上执行：set k3 v3 ===>报错
9)主机宕机、从机原地待命:
关闭6379服务：redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 shutdown

 查看6380和6381服务的主从角色：info replication

10)、主机恢复、一切恢复正常：
重启6379服务：redis-server redis6379.conf &
客户端连接6379：redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379
11)、从机宕机、主机少一个从机、其它从机不变：
关闭6380服务： redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6380 shutdown

 查看6379服务的主从角色：info replication
 查看6381服务的主从角色：info replication

12)、从机恢复、需要重新设置主从关系：
重启6380服务：redis-server redis6380.conf &
客户端连接6380：redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6380

 在6380上执行： slaveof 127.0.0.1 6379

13)、从机上位：
a)主机宕机、从机原地待命：
关闭6379服务：redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 shutdown
查看6380和6381服务的主从角色：info replication
b)从机断开原来主从关系：
在6380上执行：slaveof no one
查看6380服务的主从角色：info replication
c)重新设置主从关系：
在6381上执行：slaveof 127.0.0.1 6380
d)之前主机恢复、变成孤家寡人：
重启6379服务：redis-server redis6379.conf &
客户端连接6379：redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379
e)天堂变地狱：
在6379上执行：slaveof 127.0.0.1 6381
在6381上执行：info replication 既是主机又是从机

小结：一台主机配置多台从机，一台从机又可以配置多台从机，从而形成一个庞大的集群架构。
减轻一台主机的压力，但是增加了服务间的延迟时间。

redis哨兵模式：主机宕机、从机上位的自动版。
1)搭建一主二从集群架构：(17节前五步)
2)提供哨兵配置文件：
在redis安装目下创建配置文件：redis_sentinel.conf
sentinel monitor dc-redis 127.0.0.1 6379 1
3)启动哨兵服务：
redis-sentinel redis_sentinel.conf
4)主机宕机：
关闭6379服务：redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 shutdown
哨兵程序自动选择从机上位。
5)之前主机恢复：自动从属于新的主机。
重启6379服务：redis-server redis6379.conf &
客户端连接6379：redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379

java操作redis数据库：jedis是redis官方提供的操作redis数据的技术。
把所有的redis指令都定义成java工具类的方法，方法名和redis的指令名完全一样；
开发通过程序访问redis，只需要使用工具类及其方法即可。

在java程序中访问redis：
   1)创建maven版的java工程
   2)添加jedis依赖
      <dependency>
        <groupId>redis.clients</groupId>
        <artifactId>jedis</artifactId>
        <version>3.1.0</version>
    </dependency>
   3)创建Jedis连接
 *关闭linux的防火墙