新手村：Redis基础补充知识

1. 前言

新手村的第一篇文章(Redis基础)是村民的处女做，在以后的学习中回看这篇文章，以为有一些纰漏之处，甚是惭愧，这也是本篇文章的由来和内容。从此本村民会努力作得更好些，还请你们多多支持多选参数。

2. Key的命名建议

虽然Redis单个key最多能够存入512M大小，但这并不意味这咱们就能够乱存。咱们编写程序代码时，对变量的命名每每有所要求，对于Redis中key的命名有如下三条建议：

1. key的命名不要太长，尽可能不要超过1024字节，不然对于内存的消耗和查找的效率而言，无疑是一场噩梦。
2. key的命名也不要过短，过短的命名每每没法清晰表达key的含义。
3. 在一个项目中，使用统一的命名模式去规范key。例如user:1:nickname，user:2:nickname。

3. Redis键(key)命令

Redis基础篇中直接收录了Redis的五种数据类型及其经常使用的一些命令，而对于Redis中对key的一些经常使用基本命令却没有介绍，在此补上，这些命令对全部数据类型的key都适用。

1. del key：当key存在时删除key，返回值为被删除key的数量。

   > del mykey1 # 键mykey1未设置
   (integer) 0 > set mykey1 "redis" # 设置键mykey1 OK > del mykey1 # 删除键mykey1 (integer) 1 复制代码

2. exists key：检查key是否存在，存在返回1，不然返回0。

   > exists mykey1  # 键mykey1已经用del命令删除
   (integer) 0 > set mykey1 "redis" # 从新设置mykey1 OK > exists mykey1 # 在此检查键mykey1是否存在 (integer) 1 复制代码

3. expire key seconds：设置key的过时时间，过时后自动删除，以秒为单位。设置成功返回1，当key不存在或不能设置时返回0。

   > expire time1 2 # 为不存在的键time1设置过时时间
   (integer) 0 > set time1 "2s" # 设置键time1 OK > expire time1 2 (integer) 1 复制代码

4. expireat key timestamp：以秒级时间戳设置key的过时时间。

   > set time2 "2020年3月10日20时过时"
   OK >expireat time2 1583841600 (integer) 1 复制代码

5. pexpire key milliseconds：设置key的过时时间，以毫秒为单位。

   > set time3 "3000ms"
   OK > pexire time3 3000 (integer) 1 复制代码

6. pexpireat key milliseconds-timestamp：以毫秒级时间戳设置key的过时时间。

   > set time4 "2020年3月10日21时过时"
   OK > pexireat time4 1583845200000 (integer) 1 复制代码

• expire、expireat、pexpire和pexpireat命令都是设置成功时返回1，当key不存在或没法设置时返回0。
• 时间戳是指格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒(北京时间1970年01月01日08时00分00秒)起至如今的总毫秒数。在实际应用中时间戳有秒级和毫秒级，通常咱们经常使用秒级。

7. ttl key：当key不存在时，返回-2；当key存在但没有设置过时时间时，返回-1；不然，以秒为单位返回key的剩余过时时间。

   > ttl time5  # time5不存在
   (integer) -2 > set time5 "5s" #设置time5但不设置过时时间 OK > ttl time5 (integer) -1 # time5永久保持有效 >expire time5 5 # 设置5秒后过时 (integer) 1 > ttl time5 (integer) 2 > ttl time5 (integer) -2 复制代码

8. pttl key:当key不存在时，返回-2；当key存在但没有设置过时时间时，返回-1；不然，以毫秒秒为单位返回key的剩余过时时间。

   > ttl time6  # time6不存在
   (integer) -2 > set time5 "6s" #设置time6但不设置过时时间 OK > ttl time6 (integer) -1 # time6永久保持有效 >expire time6 6 # 设置6秒后过时 (integer) 1 > ttl time6 (integer) 2 > ttl time6 (integer) -2 复制代码

9. persist key：移除key的过时时间，使其永久保持有效。移除成功返回1，若key不存在或未设置过时时间时返回0。

   > persist time7
   (integer) 0 > set time7 "7s" OK > expire time7 7 (integer) 1 > ttl time7 (integer) 4 > persist time7 (integer) 1 > ttl time7 (integer) -1 # ttl命令返回值-1表示time7永久有效 复制代码

10. keys pattern：查找全部符合给定模式pattern的key

    >mset NPC1 "NO.1" NPC2 "NO.2" NPC3 "NO.3" NPC4 "NO.4"
    OK > keys NPC* 1) "NPC3" 2) "NPC4" 3) "NPC1" 4) "NPC2" 复制代码

11. randomkey：随机返回一个key

    > randomkey
    "NPC2" > randomkey "NPC4" 复制代码

12. renamenx key newkey：当newkey不存在时修改key的名称。修改为功返回1，当newkey存在时返回0。

    >renamenx NPC1 NPC2
    (integer) 0 >renamenx NPC1 NPC (integer) 1 复制代码

13. type key：返回key所存储的value的类型。none(key不存在)、string、list、hash、set、zset。

    > type NPC
    string > type NPC5 none 复制代码

4. String类型应用场景

1. String一般用于保存单个字符串或JSON字符串数据
2. String类型是二进制安全的，所以能够把常被调取的图片文件的内容做为字符串来存储
3. 利用incr、incrby、decr、decrby命令做常规计数，例如记录点击数、粉丝数等。

5. Hash类型应用场景

Hash类型经常使用于存储一个对象，好比存储用户的我的信息，存储用户的购物车信息等等。

6. 为何不用String存储一个对象？

当咱们用String类型的key-value结构存储一个对象，好比说存储用户的id、姓名、年龄、住址等信息时，主要有2种存储结构：

# 第一种
key：id value：序列化的其余信息 复制代码

第一种方式将用户ID做为key，其余信息封装成一个对象并序列化做为value的方式存储。这种方式有几点缺陷：

• 存取信息时增长了序列化/反序列化的开销。
• 若须要修改用户的一个信息时，要取出一整个对象。
• 修改操做必须保持原子性，须要对并发状况进行保护。

# 第二种
key：user:1:name value：姓名值 key：user:1:age value：年龄值 key：user:1:address value：地址值 key：user:2:name value：姓名值 ······ 复制代码

第二种方式将对应用户id:属性名做为key，属性值做为value的方式进行存储。这种方式虽然解决了第一种方式中序列化/反序列化的问题和并发问题，可是以这种方式存储，用户id信息会重复存储，且一个用户的信息就使用了好几个key-value对，当用户数量较大时，占用大量内存空间，形成内存浪费。 Hash是最接近关系数据库结构的数据类型，能够将数据库的一条记录或程序中的一个对象转换成HashMap存放在Redis中。使用Hash类型存储一个对象不只节省空间，对信息进行操做也有相应的命令，比较安全。

7. List类型应用场景

List类型很适合实现多种数据结构，好比栈、队列等等。使用rpush和rpop命令可实现栈，使用rpush和lpop可实现队列。

8. Set类型应用场景

Set类型经常使用于对两个集合之间的数据求交集、并集、差集。好比说咱们能够求出两个用户的共同好友、共同喜欢的歌曲，求当日首次登录的新用户等等。

9. Zset类型应用场景

因为Zset类型相对于Set类型多存储了分数以进行排序，所以Zset类型经常使用于各类排行榜。好比说班级中考试成绩的排行，热搜榜的排行等等。除此以外，咱们还能够利用分数作权重，造成可变优先级的队列，将重要的操做权重增长，这样就能够保证先执行这些操做。

10. Redis的内存维护策略

Redis把数据存在内存中以保证较高的存取性能，然而相比于磁盘空间大小，内存的容量是至关有限的。若是Redis一直存入，不对数据进行淘汰，必然会占用大量内存空间，最终将致使内存溢出并影响CPU的执行效率，形成服务器宕机等严重后果。所以，Redis做为优秀的中间缓存件，即便采起了集群部署来动态扩容，也应该即时整理内存，维持较高的系统性能。在Redis中有两种解决方案： 一为数据设置超时时间：Redis中提供了几个设置数据过时时间的命令

expire key seconds  # 以秒为单位，是最经常使用的方式
setex key seconds value # 在设置key-value对的同时设置过时时间，string类型专用 复制代码

• 只有string类型有专用命令，其余数据类型都要依靠key基本命令expire等设置过时时间
• 若是没有设置过时时间，那么key永久保持有效
• 若是设置了过时时间以后想让key再次永久保持有效，使用persist key命令

二为使用Redis提供的淘汰策略：在生产环境中，咱们使用配置参数maxmemory来限制内存的大小，使用配置参数maxmemory-policy来选择淘汰策略。在默认状况下，maxmemory为0，表示内存使用不受限制，而maxmemorey-policy为noeviction。

1. volatile-lru：设定过时时间的数据中，删除最不经常使用的数据。
2. allkeys-lru：优先删除最近没有被使用的key，应用最为普遍
3. volatile-random：在设定了过时时间的数据中随机删除。
4. allkeys-random：在全部数据中随机删除某个key。
5. volatile-ttl：查询所有设定了过时时间的数据，并进行排序，删除立刻将要过时的数据。
6. noeviction：对内存没有限制，只有当内存使用达到阈值时，新申请内存的命令会报错。

上述是Redis的6种淘汰策略，可是咱们该如何选择哪种策略来提升性能呢？答案是因地制宜，咱们必须根据自身系统特征来选择合适的策略。

• 根据数据访问频率：若是有一部分数据的访问频率较高，其他部分广泛较低，或者咱们也不知道数据的访问频率时，可使用allkeys-lru；若是数据的访问频率都基本差很少时，咱们能够选择allkeys-random。
• 若是咱们须要设置过时时间来判断数据过时的前后顺序，让Redis知晓应该先淘汰哪些数据时，可使用volatile-ttl。
• 当咱们但愿一些数据能够被长期保存，用于持久化，而一些数据只用于缓存，使用后能被淘汰掉时，咱们能够选用volatile-lru或者volatile-random。
• 在咱们为数据设置过时时间时会消耗额外的内存，若是须要减小这一部分的浪费，那么能够选用allkeys-lru策略，这样就能够更加高效的利用内存了。

最后吟唱

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