Redis 从入门到精通(基础)

1、前言

你们好，我是深度Linux，本系列专栏是对 Redis 的入门以及进阶使用，但愿对你们有所帮助。

2、基础

(1)介绍

首先来看下redis 官网，若是感受看着吃力，也有国人翻译的中文版本redis 中文网站。下面来看一下网站对Redis的介绍。

Redis 是一个开源（BSD 许可）的，内存中的数据结构存储系统，它能够用做数据库、缓存和消息中间件。 它支持多种类型的数据结构，如字符串（strings）， 散列（hashes）， 列表（lists）， 集合（sets）， 有序集合（sorted sets）范围查询， bitmaps， hyperloglogs 和 地理空间（geospatial） 索引半径查询。 Redis 内置了复制（replication），LUA 脚本（Lua scripting）， LRU 驱动事件（LRU eviction），事务（transactions） 和不一样级别的 磁盘持久化（persistence）， 并经过 Redis哨兵（Sentinel）和自动 分区（Cluster）提供高可用性（high availability）。若是看了还感受莫名其妙，不要紧。简单来讲Redis是一种基于键值（Key-Value）的高性能内存数据库。它提供了一些有用且方便的数据结构，好比Value能够string、hash、list、set、zset，因为这种结构的存在，咱们平时的开发中就能够灵活的应用这些结构优化咱们的技术实现。同时Redis还提供了键过时，发布订阅，事务，流水线等其它附加功能。若是看到这里你还没明白，不要紧，接下来我将一点一点揭开它神秘的面纱。让你真正作到从入门到夺门而出。

(2)特性
若是有人问你，你用过Redis，那它有什么特性呢，下面的答案请务必记住（固然了，记性很差的譬如我记住几条关键的也可）。来看一下答案：

1. 速度快，读写性能10W/s，固然了和机器配置也有关系为何快呢？内存操做，C语言实现，离操做系统API更近；单线程架构（务必不要记错），避免了多线程竞争带来的损耗。IO多路复用，协议简单。
2. 支持持久化，虽然是交互时是内存操做，但提供数据落盘机制，防止断电产生的数据丢失问题。
3. 支持主从复制：多副本 Master-Slave 节点
4. 支持高可用 HA：哨兵（sentinel）机制实现高可用，保证节点故障自动发现和故障转移
5. 支持多客户端语言：Java、Python、C++等。

(3)使用场景
那何时能够考虑使用呢？何时能够用而不是故意炫技呢？来看一下目前常见的使用状况：

• 缓存：数据库以前加缓存，下降数据库读写压力
• 排行榜：按照热度排名、按照发布时间排名
• 计数器：播放数、浏览数
• 社交网络：赞、踩、粉丝、下拉刷新
• 消息队列：发布订阅

(4)安装
Redis支持Windows和Linux，若是只是本身玩玩，能够直接使用Windows版本，很是的简单和快速就能启动。这里就不给出Windows环境下的安装包了，网上一搜处处都是。下面主要说明下Linux环境下的安装与基本配置（固然了，只是以启动服务客户端能够链接为目的的简单配置）
以centos7举例：
一、依赖检查

yum install cpp -y
yum install binutils -y 
yum install glibc-kernheaders -y 
yum install glibc-common -y 
yum install glibc-devel -y 
yum install gcc -y yum install make -y

二、下载编译安装包

cd /usr/local
 mkdir soft
 cd soft
 wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.6.tar.gz
 tar xzf redis-4.0.6.tar.gz
 cd redis-4.0.6
 make

 mkdir /usr/local/redis
 cp redis-server /usr/local/redis
 cp redis-benchmark /usr/local/redis
 cp redis-check-rdb /usr/local/redis
 cp redis-sentinel /usr/local/redis
 cp redis-cli /usr/local/redis
 cp redis.conf /usr/local/redis

通常须要设置密码，注意修改redis.conf文件 修改 requirepass 123456789 ，而且修改bind 127.0.0.1为本机的外网 IP，不然没法经过远程机器链接。
启动： ./redis-server redis.conf &
使用客户端链接： ./redis-cli -h 192.168.9.100 -p 6379 -a 123456789

3、数据结构

这里也来介绍下 Redis 常见的数据结构，方便你们使用。

删库跑路操做flushall，清空全部值。

(1)经常使用操做

# 设置 key 为 name，value 为 pleuvoir 的字符串，而且10秒后过时
set name pleuvoir ex 10
# 查看 key = name 的过时时间
ttl name
# 查看 key = name 的值
get name

# set nx 若是没有则设置，不然不操做（分布式锁经常使用）
setnx name pleuvoir

批量设值，减小 IO，原子性

mset country china city bj
mget country city

自增/减操做

# 第一次没有值会为
1incr age
#得到的值为
1get age
# 减操做，一直减的话是能够变为负数的
# decr age
# 按照指定的区间，每次加10
incrby age 10
# 按照浮点型，incr 只能针对整型
incrfloat score 1.1

哈希操做

#设置
hmset user:1 name pleuvoir age 18
#获取
hgetall user:1

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4、列表（List）

简单来讲就是一个 key 对应的值是多个有序的字符串。对应到Java中以下：

List<String> users = new ArrayList();
users.add("pleuvoir");
users.add("realtrump");
users.add("jack");

固然，它的操做仍是比较多的，为了方便理解，我画了个图。

由于有序，因此按照下标获取天然是支持的。请注意：一个列表最多能够储存2^32-1个元素。下面演示下列表命令。

# 从右向左插入 返回3
rpush users pleuvoir realtrump jack
# 查找全部元素
lrange users 0 -1
# 返回当前列表长度
llen users
# 弹出最左边元素
lpop users

5、集合（Set）

保存多元素，不容许有重复值，而且无序。只能保存2^32-1个元素。除此以外，能够求交集、并集、差集。能够利用此特性完成一些应用上的需求。使用方式以下：

# 插入
sadd language chinese english
# 若再次插入则忽略重复
sadd language chinese english
# 查看所有（结果无序）
smembers language
# 删除某个元素
srem language chinese
# 查看当前元素个数
scard language

另外，因为能够计算交集的特性，在实际的应用中好比能够获得两我的相同的爱好。

# 小明喜欢的颜色
sadd color:xiaoming red blue green
# 小红喜欢的颜色
sadd color:xiaohong red blue
# 计算他们共同喜欢的颜色
sinter color:xiaoming color:xiaohong

6、有序集合（Zset）

经常使用作排行榜。具体和集合的区别是，每一个元素多了一个打分。这样能够按照评分来进行排序。

如下组数据进行举例，看看是如何经过命令完成操做的，咱们暂且认为这是点赞排行榜，key 为good_ranks

# 初始化点赞数据zadd good_ranks 20 xiaoming 300 xiaohong 1 xiaowang
# 查看分数与成员zrange good_ranks 0 -1 withscores
能够看出，默认分数是从小到达排序的。
# 返回xiaoming的名次，正向排序。返回1 下标从0开始，是第二名
zrank good_ranks xiaoming
# 返回xiaowang的名次，反向排序。他排在最上面，反向则返回2
zrevrank good_ranks xiaowang

这里只是简单的列举了几种场景，下面举个实际的例子在应用中如何保存对象信息。

7、场景举例
假设咱们的需求是保存用户信息，那么该选取何种数据结构，而且它们有什么优缺点？

如今有一个对象：

User user = new user();
user.setName("pleuvoir");
user.setAge(18);
使用哈希结构
hmset user:1 name pleuvoir age 18

优势：简单直接，每一个 key 对应一个 value。缺点：哈希结构占用内存大，而且最大保存512M。
2.使用序列化

这里有两种状况，一种是使用字符串形式，另一种是使用序列化工具如ProtoBuf以二进制的形式存储。

字符串形式：

set user {"name":"pleuvoir","age":18}

二进制形式就不作展现了，若使用合理能够节约内存，可是若是使用一些图形化工具查看，可能看的不是很清楚。

这两种序列化的方式共同的缺点是：修改一个属性，修改反序列化整个对象，设置完值之后再序列化保存到Redis这个成本仍是比较大的。优势是：编程简单。

9、全局命令

# 查看全部Key，线上谨慎操做
keys * 
# 检查是否存在
exists [key]
# 设置过时时间
expire [key] [seconds]
# 查看过时时间
ttl [key]
# 查看键的数据类型
type [key]

10、参考连接

Redis 命令参考