Redis

2020-03-26

1. Redis简述

1.1 关系型数据库（SQL）

Mysql，oracle

特点：数据和数据之间，表和字段之间，表和表之间是存在关系的

例如：

部门表 001部分，员工表 001
用户表，用户名、密码
分类表和商品表，一对多关系。

优点：

数据之间有关系，进行数据的增删改查时非常方便的。
关系型数据库有事务操作。保证数据的完整性

缺点：

因为数据和数据之间有关系的，关系是由底层大量算法保证
- 大量算法会拉低系统运行速度
- 大量算法会消耗系统资源
海量数据的增删改查时会显得无能为力。
- 很可能宕机
海量数据环境下对数据表进行维护/扩展，也会变得无能为力
- update product set cname = ‘手机数码’;//修改所有数据
- 把商品表的cname字段，由varchar(64), char(100)

适合处理一般量级数据，安全。

1.2 非关系型数据库（NOSQL）

为了处理海量数据，需要将关系型数据库的关系去掉。

非关系型数据库设计之初是为了替代关系型数据库的

Redis

优点：

海量数据的增删改查，非常轻松应对
海量数据的维护非常轻松。

缺点：

数据和数据之间没有关系，所以不能一目了然
非关系型数据库，没有关系，没有强大的事务保证数据的完整和安全

适合处理海量数据，效率。不一定安全

关系型数据库+非关系型数据库 ====》项目

重要数据海量操作数据，不重要

1.3 Redis使用环境

1、关系型数据库的缓存存在

2、可以做任务队列

3、大量数据运算

4、排行榜

Redis非常擅长做大量数据的排行榜

2. Redis安装

Redis是C语言开发，安装Redis需要先将官网下载的源码进行编译，编译依赖gcc环境。如果没有gcc环境，需要安装gcc：（环境已经导入完成）

1	yum install gcc-c++

步骤1：

将Windows下下载的压缩文件上传到Linux下。通过secureCRT进行上传，步骤如下：
1
2
alt + p
put F:/redis-3.0.0.tar.gz
步骤2：

解压文件
1
tar –zxvf redis-3.0.0.tar.gz
步骤3：

编译Redis (编译，将.c文件编译为.o文件)。进入解压文件夹，cd redis-3.0.0。执行make
- 如果没有安装gcc，编译将出现错误提示。（如果安装失败，必须删除文件夹，重写解压）
- 安装成功

步骤4：

安装

1	make PREFIX=/usr/local/redis install

安装完后，在/usr/local/redis/bin下有几个可执行文件

redis-benchmark     ----性能测试工具
redis-check-aof     ----AOF文件修复工具
redis-check-dump    ----RDB文件检查工具（快照持久化文件）
redis-cli           ----命令行客户端
redis-server        ----redis服务器启动命令

步骤5：

copy文件

redis启动需要一个配置文件，可以修改端口号等信息。
1
cp redis.conf /usr/local/redis
注：如果没有配置文件redis也可以启动，不过将启用默认配置，这样不方便我们修改端口号等信息

2.1 前端启动

启动redis，客户端连接：连接6379端口

1
2
3

redis-cli -h ip地址 -p 端口

#运行客户端（默认连接本机6379端口）：./bin/redis-cli

2.2 Redis启动-后端模式

修改redis.conf配置文件， daemonize yes 以后端模式启动。
1
2
3
vim /usr/local/redis/redis.conf

daemonize yes

启动时，指定配置文件

1 2	cd /usr/local/redis/ ./bin/redis-server ./redis.conf

2.3 Redis的关闭

查询到PID,kill -9 pid 【断电，非正常关闭，一般不用，否则造成数据丢失】
正常关闭【正常关闭，数据保存】
1
./bin/redis-cli shutdown

3. Redis数据类型

Redis 使用的是键值对保存数据。（map）

key:全部都是字符串 value:有五种数据类型

4. Redis命令

4.1 String

字符串类型是Redis中最为基础、常用的数据存储类型，字符串在Redis中是二进制安全的，这便意味着该类型存入和获取的数据相同。在Redis中字符串类型的Value最多可以容纳的数据长度是512M。

二进制安全和数据安全是没有关系的。

MySQL-关系型数据库，二进制不安全。【乱码丢失数据】

Redis二进制数据安全

4.1.1 赋值

set key value：

设定key持有指定的字符串value，如果该key存在则进行覆盖操作。总是返回”OK”，如果赋予相同的key，新的value会覆盖老的value

4.1.2 取值

get key：

获取key的value。如果与该key关联的value不是String类型，redis将返回错误信息，因为get命令只能用于获取String value；如果该key不存在，返回(nil)。

4.1.3 删除

del key ：

删除指定key，返回值是数字类型，表示删了几条数据

4.1.4 扩展

getset key value：

先获取该key的值，然后在设置该key的值。
incr key：

将指定的key的value原子性的递增1.如果该key不存在，其初始值为0，在incr之后其值为1。如果value的值不能转成整型，如hello，该操作将执行失败并返回相应的错误信息。相当于 ++i
decr key：

将指定的key的value原子性的递减1.如果该key不存在，其初始值为0，在incr之后其值为-1。如果value的值不能转成整型，如hello，该操作将执行失败并返回相应的错误信息。相当于 –i

Incr和decr 只能对字符串是数字的进行操作。
append key value：

拼凑字符串。如果该key存在，则在原有的value后追加该值；如果该key不存在，则重新创建一个key/value

String使用环境：主要用于保存json格式的字符串

4.2 hash

Redis中的Hash类型可以看成具有String Key和String Value的map容器。所以该类型非常适合于存储值对象的信息。如Username、Password和Age等。如果Hash中包含很少的字段，那么该类型的数据也将仅占用很少的磁盘空间。每一个Hash可以存储4294967295个键值对。

Hash —-> {username:”张三”,age:”18”,sex:”man”}——javaBean

Hash特点：占用的磁盘空间极少

4.2.1 赋值

hset key field value：为指定的key设定field/value对（键值对）。

hmset key field value [field2 value2 …]：设置key中的多个filed/value

4.2.2 取值

hmget key filed1 filed2 ….：获取key中的多个filed的值

hgetall key：获取key中的所有filed-vaule

4.2.3 删除

del key ：删除整个hash

4.2.4 扩展

hkeys key ：获得所有的字段

hvals key：获得所有的value

4.3 LinkedList

Java List ：数组ArrayList 、链表LinkedList

为什么redis选取了链表？Redis操作中，最多的操作是进行元素的增删

使用环境：

做大数据集合的增删
任务队列

4.3.1 赋值

lpush key values[value1 value2…]：

在指定的key所关联的list的头部插入所有的values，如果该key不存在，该命令在插入的之前创建一个与该key关联的空链表，之后再向该链表的头部插入数据。插入成功，返回元素的个数。
rpush key values[value1、value2…]：

在该list的尾部添加元素。

4.3.2 取值

lrange key start end：

获取链表中从start到end的元素的值，start、end从0开始计数；也可为负数，若为-1则表示链表尾部的元素，-2则表示倒数第二个，依次类推…

4.3.3 删值

lpop key：

返回并弹出指定的key关联的链表中的第一个元素，即头部元素。如果该key不存在，返回nil；若key存在，则返回链表的头部元素。
rpop key：

从尾部弹出元素。

4.3.4 扩展

llen key：返回指定的key关联的链表中的元素的数量。
rpoplpush resource destination：将链表中的尾部元素弹出并添加到头部。[循环操作]

两队排列：

循环队列：

4.4 set

Java HashSet 无序，不重复。

Redis操作中，涉及到两个大数据集合的并集，交集，差集运算。

4.4.1 赋值

sadd key values[value1、value2…]：

向set中添加数据，如果该key的值已有则不会重复添加

4.4.2 取值

smembers key：获取set中所有的成员

sismember key member：判断参数中指定的成员是否在该set中，1表示存在，0表示不存在或者该key本身就不存在。（无论集合中有多少元素都可以极速的返回结果）

4.4.3 删值

srem key members[member1、member2…]：删除set中指定的成员

4.4.4 集合运算

4.4.4.1 差集运算

sdiff key1 key2…：返回key1与key2中相差的成员，而且与key的顺序有关。即返回差集。

属于A并且不属于B的元素构成的集合

4.4.4.2 交集运算

sinter key1 key2 key3…：返回交集。

属于A且属于B的元素构成的集合

4.4.4.3 并集运算

sunion key1 key2 key3…：返回并集。

属于A或者属于B的元素构成的集合

4.4.5 扩展命令

scard key：获取set中成员的数量
srandmember key：随机返回set中的一个成员

4.5 有序set

有序set集合：有序，不重复

小明，小红，小张

每个元素都需要手动赋予一个分数

5000 小明， 1000 小红， 500 小张

集合中：500 小张 1000 小红 5000 小明

集合倒序：5000 小明 1000 小红 500 小张

有序set集合，专门用来做排行榜

4.5.1 赋值

zadd key score member score2 member2 … ：

将所有成员以及该成员的分数存放到sorted-set中。如果该元素已经存在则会用新的分数替换原有的分数。返回值是新加入到集合中的元素个数，不包含之前已经存在的元素。

4.5.2 查看

zscore key member：返回指定成员的分数
zrange key start end [withscores]：获取集合中脚标为start-end的成员，[withscores]参数表明返回的成员包含其分数。（分数由小到大排列）
zrevrange key start end [withscores]：获取集合中脚标为start-end的成员，[withscores]参数表明返回的成员包含其分数。（分数由大到小排列）

4.5.3 删值

zrem key member[member…]：移除集合中指定的成员，可以指定多个成员。

5. 通用redis命令

keys pattern：获取所有与pattern匹配的key，返回所有与该key匹配的keys。

通配符：*表示任意0个或多个任意字符，?表示任意一个字符

keys * 查询所有的key
del key1 key2…：删除指定的key
exists key：判断该key是否存在，1代表存在，0代表不存在
type key：获取指定key的值类型。该命令将以字符串的格式返回。返回的字符串为string、list、set、hash和zset，如果key不存在返回none。

设置key有效/过期

expire key ：设置key的生存时间，单位：秒。如果某个key过期，redis会将其删除
ttl key：获取该key所剩的超时时间，如果没有设置超时，返回-1。如果返回-2表示超时不存在。

6. Jedis

java操作redis数据库技术。Redis有什么命令，Jedis就有什么方法。

防火墙设置：

#开放6379端口
/sbin/iptables -I INPUT -p tcp --dport 6379 -j ACCEPT

#保存配置
/etc/rc.d/init.d/iptables save

/**
 * 单实例链接redis数据库
 */
@Test
public void run1(){
	Jedis jedis = new Jedis("192.168.236.137", 6379);
//		jedis.set("name", "张三");
	System.out.println(jedis.get("name"));
}

Jedis连接池：

/**
 * Jedis连接池
 */
@Test
public void run2(){
	//1、设置连接池的配置对象
	JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
	//设置池中最大连接数【可选】
	config.setMaxTotal(50);
	//设置空闲时池中保有的最大连接数【可选】
	config.setMaxIdle(10);
	//2、设置连接池对象
	JedisPool pool = new JedisPool(config,"192.168.236.137", 6379);
	//3、从池中获取链接对象
	Jedis jedis = pool.getResource();
	System.out.println(jedis.get("name"));
	//4、连接归还池中
	jedis.close();
}

7. 扩展知识

7.1 消息订阅与发布

订阅新闻，新闻发布

subscribe channel：订阅频道，例：subscribe mychat，订阅mychat这个频道

psubscribe channel：批量订阅频道，例：psubscribe s，订阅以”s”开头的频道

publish channel content：在指定的频道中发布消息，如 publish mychat ‘today is a newday’

7.2 多数据库

MySQL-数据库可以自己用语句自定义创建：create database xxxx;

Redis-也是有数据库的。 Redis已经提前创建好了。Redis默认有16个数据库。0，1，2…….15

在redis上所做的所有数据操作，都是默认在0号数据库上操作。数据库和数据库之间，不能共享键值对。

切换数据库：select 数据库名;
把某个键值对进行数据库移植：move newkey 1：将当前库的key移植到1号库中

慎用：

清空当前数据库：flushdb

和redis服务器数据的清空：flushall

7.3 Redis批量操作-事务

MySQL-事务：目的为了保证数据完整性，安全。

Redis-事务：目的为了进行Redis语句的批量化执行

multi：开启事务用于标记事务的开始，其后执行的命令都将被存入命令队列，直到执行EXEC时，这些命令才会被原子的执行，类似与关系型数据库中的：begin transaction
exec：提交事务，类似与关系型数据库中的：commit 执行批量化
discard：事务回滚，类似与关系型数据库中的：rollback 不执行批量化操作

7.4 Redis了解命令

quit：退出客户端ctrl+c
dbsize：返回当前数据库中key 的数目
info：查看redis数据

7.5 Redis持久化

内存（兔子）：高效、断电数据就会消失

硬盘（乌龟）：读写速度慢于内存的，断电数据依旧存在

持久化：把数据保存在硬盘上

关系型数据库MySQL-持久化：

任何增删改语句，都是在硬盘上做的操作
断电以后，硬盘上的数据还是存在。

非关系型数据库Redis：

默认情况下，所有的增删改，数据都是在内存中进行操作。
断电以后，内存中的数据不存在的。

Redis有两种持久化策略

7.5.1 RDB

是Redis的默认持久化机制。RDB相当于照快照。保存的是一种状态。20G数据—-à几kb快照

优点：

快照保存数据速度极快，还原数据速度极快
适用于灾难备份

缺点：

小内存机器不适合使用。

RDB机制符合要求就会照快照。（随时随地启动），会占用一部分系统资源（突然的）,很可能内存不足直接宕机。（宕机后，服务器会关闭，非正常关闭）

适用于：内存比较充裕的计算机。

RDB何时进行照快照：

服务器正常关闭时，会照一次快照 ./bin/redis-cli shutdown
key满足一定条件，会照一次快照

save 900 1 #每900秒(15分钟)至少有1个key发生变化，则dump内存快照。

save 300 10 #每300秒(5分钟)至少有10个key发生变化，则dump内存快照

save 60 10000 #每60秒(1分钟)至少有10000个key发生变化，则dump内存快照

key发生变化（key数据添加、修改、删除）

例如1：

12:00 – 12:15 ，有1个key发生变化，在12:15就照一次快照保存

12:00 – 12:15 ，没有任何key发生变化，在12:15不会照快照

例如2：

12:00 – 12:05 ，有11个key发生变化，12:05就照一次快照保存

12:00 – 12:05 ，有9个key发生变化，12:05不会照快站，12:15 会照快照

例如3:

12:00 – 12:01 ，有15000个key发生变化，12:01会照一次快照保存

12:00 – 12:01 ，有1000个key发生变化，12:01不会照快站，12:05会照快照