Redis基础

开始

Redis是一个基于内存的非关系型数据库，使用key-value存储

Redis支持以下的基本数据类型

• String：字符串
• Hash：散列
• List：列表
• Set：集合
• Sorted Set：有序集合
• bitmap：位图
• bitfield：位域
• GEO：地理空间
• Stream：流

基本命令

安装Redis后，在命令行使用redis-cli命令连接到本地的Redis服务，添加--raw选项可原样显示中文

键命令用于管理Redis中的键，基本格式为

[COMMAND] [KEY] [VALUE]

常用命令

• DEL [KEY]：删除一个键
• EXISTS [KEY]：查看键是否存在
• KEYS [PATTERN]：查找给定模式的键，支持*、?、[]三种通配符
• RENAME [KEY] [NAME]：修改键名
• TYPE [KEY]：查看键对应值的类型
• EXPIRE [KEY] [SECONDS]：设置键的过期时间，以秒为单位
• TTL [KEY]：查看键的剩余时间
• PERSIST [KEY]：删除键的过期时间

更多命令见：Commands

数据类型

redis支持字符串、列表、集合、有序集合、哈希、bitmap等类型，每种类型有对应的操作命令

字符串

字符串命令操作的数据是String类型

• SET [KEY] [VALUE]：设置一个key-value
• GET [KEY]：查看键对应的值

列表

列表命令操作的数据是List类型，以L开头的命令表示处理列表的起始位置，以R开头的命令表示处理列表的末尾位置

• [LPUSH | RPUSH] [KEY] [VALUE...]：在起始或末尾添加元素
• [LPOP | RPOP] [KEY] [COUNT]：删除起始或末尾的指定个数的元素
• LRANGE [KEY] [START] [END]：返回列表中指定范围的元素，起始从0开始，支持负数索引
• LTRIM [KEY] [START] [END]：保留列表中指定范围内的元素

集合

集合命令操作的数据是Set类型，数据无序且唯一，集合命令都是以S开头

• SADD [KEY] [VALUE...]：将元素添加到集合中
• SCARD [KEY]：查看集合中的元素个数
• SMEMBERS [KEY]：查看集合中的元素
• SISMEMBERS [KEY] [VALUE]：判断元素是否在集合中
• SREM [KEY] [VALUE]：删除集合中的元素

有序集合

有序集合命令操作的数据是Sorted Set类型，数据有序且唯一，有序集合命令都是以Z开头

• ZADD [KEY] [VALUE SCORE...]：将元素添加到集合中，添加时每个值附带一个分数Score，用于在有序集合中排序，Score必须是一个表示数值的字符串
• ZRANGE [KEY] [START] [END] [WITHSCORES]：查看集合中指定范围的元素，添加WITHSCORES选项会同时输出分数
• ZSCORE [KEY] [VALUE]：查看集合中元素的分数
• ZRANK [KEY] [VALUE]：查看集合中元素的升序排名
• ZREVRANK [KEY] [VALUE]：查看集合中元素的降序排名
• ZREM [KEY] [VALUE]：删除集合中的元素

Hash

redis中Hash可以表示一个键值对的集合，Hash命令都是以H开头

• HSET [KEY] [HASH_KEY] [HASH_VALUE]：将键值对添加到Hash中
• HGET [KEY] [HASH_KEY]：获取Hash中的键值
• HGETALL [KEY]：获取Hash中的所有键值
• HDEL [KEY] [HASH_KEY]：删除Hash中的键值
• HEXISTS [KEY] [HASH_KEY]：判断Hash中键是否存在
• HKEYS [KEY]：获取Hash中的所有键
• HLEN [KEY]：获取Hash中的键值对数量

bitmap

bitmap位图表示一个仅有0和1的二进制数组，可存储大量二元状态，需要通过偏移量获取值

• SETBIT [KEY] [OFFSET] [VALUE]：设置bitmap指定位置的值
• GETBIT [KEY] [OFFSET]：获取bitmap指定位置的值
• BITCOUNT [KEY] [START] [END]：获取bitmap指定范围内1的个数

bitfield

bitfield位域命令将字符串和数值作为二进制串处理，可以对该二进制串中的任意一个或多个位进行修改

• BITFIELD [KEY] GET [TYPE] [OFFSET]：从指定位置开始，获取指定类型范围的二进制值
• BITFIELD [KEY] SET [TYPE] [OFFSET] [VALUE]：从指定位置开始，设置指定类型范围的二进制值
• BITFIELD [KEY] INCRBY [TYPE] [OFFSET] [INCREMENT]：从指定位置开始，对指定类型范围的二进制值做加法

HyperLogLog

HyperLogLog可以计算集合的基数，通过牺牲一定的精确度换取非常小的内存占用

• PFADD [KEY] [VALUE...]：将元素添加到HyperLogLog中
• PFCOUNT [KEY]：获取集合的基数估算值
• PFMERGE [DEST_KEY] [SRC_KEY...]：合并多个HyperLogLog，基数由多个集合的并集计算得到

GEO

GEO用于存储地理位置信息，一个坐标点用(经度, 纬度, 名称)来表示

• GEOADD [KEY] [LONGITUDE LATITUDE MEMBER...]：添加坐标点
• GEOPOS [KEY] [MEMBER]：获取坐标点的坐标
• GEODIST [KEY] [MEMBER1] [MEMBER2]：计算两个坐标点之间的距离
• GEORADIUS [KEY] [LONGITUDE] [LATITUDE] [RADIUS]：获取指定经纬度为中心，指定半径内的坐标点
• GEORADIUSBYMEMBER [KEY] [MEMBER] [RADIUS]：获取指定坐标点为中心，指定半径内的坐标点
• GEOHASH [KEY] [MEMBER...]：获取坐标点的GEOHash值

Stream

Stream用于消息队列，使用redis的发布订阅模式可以实现简单的消息队列功能，但缺点是消息无法持久化，Stream提供了消息的持久化和主从复制功能

• Message Content：消息内容，每个消息都有一个唯一ID和对应的消息内容
• Consumer Group：消费组，一个消费组中包含多个消费者Consumer
• Last_delivered_id：游标，每个消费组内都有一个游标，当消费者读取消息，游标向前移动
• Pending_ids：记录了当前已经被客户端读取，但没有收到ACK的消息id

常用命令见：Redis Stream

持久化

redis持久化将内存中的数据写入磁盘，使得断电恢复后依然可以使用内存中缓存的数据

redis的持久化主要有两种方式

• RDB：将缓存数据的快照保存到dump.rdb文件中
• AOF：将执行过的写指令记录到文件中，在数据库恢复时，重新执行记录的指令

更多操作见文档：Redis persistence

事务

redis事务相比关系型数据库事务，仅仅是能够隔离地执行一系列指令，不具有隔离级别、不能保证原子性

> MULTI
OK
> INCR foo
QUEUED
> INCR bar
QUEUED
> EXEC
1) (integer) 1
2) (integer) 1

文档见：Transactions

管道

redis是一种基于客户端-服务端模型以及请求/响应协议的TCP服务

• 客户端向服务端发送一个查询请求，并监听Socket返回，通常是以阻塞模式，等待服务端响应
• 服务端处理命令，并将结果返回给客户端

管道用于在服务端和客户端之间连续执行大量命令，可以减少RTT

文档见：Redis pipelining

发布订阅模式

redis提供了发布订阅功能

• PUBLISH [CHANNEL] [MESSAGE]：向指定通道发布一个消息
• SUBSCRIBE [CHANNEL]：订阅一个通道

文档见：Redis Pub/Sub

主从复制

主从复制实现了redis的高可用性，使用一个redis节点作为master节点，其余作为slave节点，一个master节点可有多个slave节点，

• master节点：可读写数据，每次执行写数据，都会自动同步到slave节点
• slave节点：只可读数据

文档见：Redis replication

哨兵监控

哨兵监控用于监控master节点，当master节点宕机，自动选取一个slave节点作为新的master节点

文档见：High availability with Redis Sentinel