Redis入门

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课程介绍

NoSQL的概述

什么是NoSQL

• NoSQL = Not Only SQL
• 非关系型数据库

为什么需要NoSQL

• High performance 高并发读写
• Huge Storage 海量数据的高效率存储和访问
• High Scalability &&High Availability 高可扩展性和高可用性

NoSQL数据库的四大分类

• 键值存储
• 列存储
• 文档数据库(典型:mogonDB)
• 图像数据库

NoSQL的特点

• 易扩展
• 灵活的数据模型
• 大数据量,高性能
• 高可用

Redis的概述

高性能键值对数据库,支持的键值数据类型:

• 字符串类型
• 列表类型
• 有序集合类型
• 散列类型
• 集合类型

Redis的应用场景

• 缓存
• 任务队列
• 网站访问统计
• 数据过期处理
• 应用排行榜
• 分布式集群架构中的session分离

Redis的安装和使用

环境:

• VM+CentOS
• 安装步骤:
  • 把下载的Redis上传到root目录下，解压,进入解压的目录 使用make命令编译
  • 编译完成后使用 make PREFIX=/usr/local/redis install 进行安装,将Redis安装到/usr/local/redis下
  • 打开redis目录下是Bin目录,bin目录下有如下可运行脚本
  • 
  • Benchmark:性能测试工具、check-aof：aof文件修复工具、

    check-dump:IDB检查、check-cli:命令行客户端、check-server：Redis服务启动

• 启动方式:

  进入bin目录使用命令"./redis-server"进行启动,默认的启动方式是前台启动,启动后命令行无法再进行其他操作,需要修改redis.conf文件,进入解压目录将redis.conf文件拷贝到安装目录,如下图修改文件中的no为yes

  

  修改完成后使用命令./redis-server ./usr/local/redis/redis.conf 启动(意思是使用conf文件启动)

  启动完成后可以使用命令ps -ef | grep -i redis查看

  

  可以使用kill -9 + 2669的方式关闭线程

  或者使用 redis-cli shutdown停止服务

• 如何使用:
  • 使用./bin/redis-cli命令启动客户端(即连接数据库)
  • 
  • 可以使用命令Ping测试连接,返回PONG表示连接没有问题
  • 
  • 使用set存数据
  • 
  • 使用get取数据
  • 
  • 使用del删除数据
  • 
  • 使用keys * 查看所有的key
  • 

Jedis的入门

• Jedis介绍:
  • Redis不仅使用命令操作,主流的开发语言都支持客户端的操作,而Jedis是Redis官网首选的Java客户端开发包
• 使用:
  • 首先下载Jedis的Jar包和依赖包
  • 
  • 设置连接的IP和端口号
  • 
  • 打开Linux防火墙设置(此步不做可能会导致运行时报连接超时错误)

    firewall-cmd --zone=public --add-port=6379/tcp --permanent

    重启防火墙

    systemctl restart firewalld.service

  • 同时需要注释掉redis.conf中的bind 127.0.0.1,和把protected-mode设为no

    

  • 单实例测试:

    

  • l连接池方式连接

    

Redis的数据类型

• 五中数据类型
  • 字符串(String)
  • 字符串列表(list)
  • 有序字符串集合(sorted set)
  • 哈希(hash)
  • 字符串集合(set)
• Key定义的注意点
  • 不要过长(1024字节,占用内存)
  • 不要过短(降低可读性)
  • 统一命名规范
• 存储String
  • 二进制安全的,存入和获取的数据相同
  • Value最多可以容纳的数据长度是512M
  • 存储String常用命令
    • 赋值
      • Set key value 存一个键值对
    • 取值
      • Get key 获取key对应的值
      • Getset key value 先获取key的值,再把key的值设置成value
    • 删除
      • Del key 删除对应key和值
    • 扩展命令
      • Incrby key 将指定Key的value增加指定数字,如果key不存在,将值设置为0并加指定数字，如果value不能转成数字,那么操作会失败,并返回相应的错误信息
      • decrby key 将指定Key的value减少指定数字,如果key不存在,将值设置为0并减少指定数字，如果value不能转成数字,那么操作会失败,并返回相应的错误信息
      • append key value 在指定Key的value后面追加value字符串,返回的是字符串的长度,如果key不存在,将值设置为指定字符串
    • 数值增减
      • Incr key 将指定key的value增加1 如果key不存在,将值设置为0并加1，如果value不能转成数字,那么操作会失败,并返回相应的错误信息
      • Decr key 将指定key的value减1 如果key不存在,将值设置为0并减1，如果value不能转成数字,那么操作会失败,并返回相应的错误信息
• 存储Hash
  • String Key和String Value的map容器
  • 每个Hash可以存储4294967295个键值对(42亿)
  • 存储Hash常用命令
    • 赋值
      • hset key field value
        • 例:hset myhash username jack
      • Hmset
        • 例: hmset myhash2 username rose age 21
      • 
    • 删除
      • Hdel key field1 field2(删除对应对象的多个属性,删除以后再次删除会返回0)
      • 
      • Del key (删除整个对象)
      • 

   

   

• 取值
  • Hget key field(要取的对象 对象的属性)
  • Hmget key field field..(要取的对象,属性1，属性2.。。)
  • Hgetall key(取得对应key的所有属性)
  • 
• 增加数字
  • Hincrby key field value
  • 
• 自学命令
  • Hexists key field(判断指定key中的属性是否存在存在返回1,不存在返回0)
    • 
  • Hlen key (得到key中有几个属性)
    • 
  • Hkeys key(得到key中所有的属性的名称)
    • 
  • Hvals key(得到key中所有属性的值)
    • 

• 存储list
  • 在redis中list类型是按照插入顺序排序的字符串链表,和数据结构中的普通链表一致
  • ArrayList使用数组方式存储数据(查询较快,新增和删除较慢)
  • LinkList使用双向链表方式存储数据(插入和删除速度较快)
  • 双向链表中增加数据
  • 双向链表中删除数据
  • 存储list常用命令:
    • 两端添加
      • (从左侧增加值)Lpush key value1 value2
      • 
      • (从右侧增加值)rpush key value1 value2
      • 
    • 查看列表
      • Lrange key start stop(开始下标,结束下标 注意负数)
      • 
    • 两端弹出
      • Lpop key (弹出指定key中头部的元素)
      • 
      • Rpop key(弹出指定key中尾部的元素)
        • 
    • 获取列表元素个数
      • Len key
        • 
    • 扩展命令
      • Lpushx key (当指定的key存在时候,则可以向这个Key的头部插入一个指定的值)
        • 
      • Rpushx key (当指定的key存在时候,则可以向这个Key的尾部插入一个指定的值)
        • 
      • Lrem key count value （count：要删除几个指定的值，value:指定要删的值,如下图,从头到尾删除两个3）
      • 
      • 从尾部往头部删除两个1
      • 
      • 删除key里面所有的2
      • 
      • 修改指定下标的value
      • 
      • 在某一个元素前插入一个元素
      • 
      • 在某一个元素之后插入一个元素
      • 
      • 将链表中的尾部元素弹出,并添加到另一个链表的头部
      • 
• 存储Set
  • 和List不同,set集合中不允许出现重复的元素
  • 每个Set可包含的最大元素数量是4294967295
  • 常用命令
    • 添加/删除元素
      • Sadd key value1 value2 添加
        • 

           

        • 
      • Srem key value1 value2删除
        • 
    • 获得集合中的元素
      • Smembers key
        • 

   

   

   

• 集合中的差集运算
  • Sdiff key1 key2
    • 

   

   

• 集合中的交集运算
  • Sinter key1 key2
    • 
• 集合中的并集运算
  • Sunion key1 key2
    • 
• 扩展命令
  • Sismember key value判断set中有没有指定元素存在返回1,不存在返回0
    • 
  • Scard key获得set中成员的数量
    • 
  • Srandmember key随机返回set中的一个成员
    • 
  • Sdiffstore key v1 v2将两个集合v1 v2相差的成员存储到集合key中
    • 
  • Sinterstore key v1 v2求两个集合v1 v2的交集并存到一个集合key中
    • 
  • Sunionstore key v1 v2将两个集v1 v2的并集存到一个集合Key中
    • 

• 存储sorted-sed
  • Sorted-set和set的区别
    • 添加元素
      • Zadd key 分数-value 如果value在集合中已经存在 则会使用新的分数替换旧的分数但是返回个数为0
      • 
    • 获得元素
      • 可以获得成员中的数量或者成员对应的分数
      • 获得分数:zscore
        • 
      • 获得 成员数量
        • 
    • 删除元素
      • Zrem key value
        • 
    • 范围查询
      • Zrange key starp stop
        • 
      • 显示分数(从小到大)
        • 
      • 从大到小
        • 
      • zremrangebyrank按照排名的范围删除
        • 
      • zremrangebyscore key min max按照分数范围删除
        • 
    • 扩展命令
      • ZRANGEbyscore key min max返回分数区间内的所有元素
        • 
      • Zincrby key value 元素 设置指定成员分数增加
        • 
      • Zcount key min max查看指定分数的元素有几个
        • 
• 使用场景:
  • 大型在线游戏积分排行榜
  • 构建索引数据

Keys的通用操作

Keys * 查看所有的key

Keys my? 查看所有以my开头的key

Del key1 key2 key3 删除指定Key

Exists key 某一个Key是否存在 存在1 不存在0

Rename keyname newkeyname 给指定的key换名字

Expire key m 给指定key设置过期时间 单位s

Ttl key 查看key所剩超时时间

Type key 查看key类型

Flushall 清空数据库

Redis的特性

• 多数据库
  • 一共有16个数据库从0-15 客户端默认连接0数据库
  • 可以通过select index 来选择连接数据库
• Redis事务
  • Multi 开启一个事务
  • exec 提交
  • Discard 回滚

Redis的持久化

• RDB方式
  • 在指定的时间间隔内,将内存中的数据集快照,写入到磁盘
  • 优势:
    • 整个redis数据库只包含一个文件,对于文件备份很友好
    • 对于灾难恢复，由于只有一个文件,可以很方便的压缩转移
    • 性能最大化,对比AOF,如果数据量很大,RDB的效率会更高
  • 劣势:
    • 如果想保证数据的高可用性,即最大限度避免数据丢失,RDB就不是一个好的选择,如果数据在持久化之前发生宕机,数据可能会丢失
    • 数据集非常大的情况下,由于是子线程进行操作,可能会导致服务器停止几百毫秒到一秒
    • 配置:
      • Redis.conf文件中如下的配置
      • 
      • 第一行指的是:每900秒至少有一个Key发生变化,就会持久化一次
      • 第二行指的是:每300秒至少有十个key发生变化,就会往硬盘上写一次
      • 第三行指的是:每60秒至少有一万个Key发生变化,就会往硬盘上写一次
      • 默认保存的文件名:
      • 
      • 默认的保存路径
      • 
• AOF方式
  • 将以日志的形式记录服务器的每一步操作,在redis服务器启动之初,会读取该文件来重新构建数据库
  • 优势:
    • 可以带来更高的数据安全性
    • 提供三种策略:每秒同步(异步,效率高)、每修改同步(每次修改都会被立即记录,效率低,安全)、不同步
    • 对于日志使用的是追加模式,即使服务器宕机也不会破坏日志文件中存在的内容
    • 如果日志过大,redis可以启动自动重写机制
  • 劣势:
    • 对于相同数量的数据集,AOF文件要比RDB文件大
    • 效率上会低于RDB
  • 配置:
    • 
    • 默认aof方式没有打开 ,需要把上图的no改为yes，打开后默认文件名:
    • 
    • 同步方式:
    •