redis系列--redis单机

Redis是单线程吗？

Redis的单线程主要是指Redis的网络IO和键值对读写都是由一个线程来完成的，这也是Redis对外提供键值存储服务的主要流程。但redis的其他功能，比如持久化，异步删除，集群数据同步等，其实是由额外的线程执行的。

Redis单线程为什么还能这么快？

因为它所有的数据都在内存中，所有的运算都是内存级别的运算，而且单线程避免了多线程的切换性能损耗问题。正因为Redis是单线程，所以要小心使用Redis指令，对于哪些耗时的指令（比如Keys），一定要谨慎使用，一不小心就可能造成Redis卡顿

Redis单线程如何处理那么多的并发客户端连接？

Redis的IO多路复用：redis利用epoll来实现IO多路复用，将连接信息和事件放到队列中，依次放到文件事件分派器，事件分派器将事件分发给事件处理器。

 

五种数据类型：string，list，hash，set，有序集合Set

String
字符串常用操作：

SET key value： //存入字符串键值对
MSET key value[key value ..]//批量存储字符串键值对
SETNX key value //存入一个不存在的字符串键值对
GET key //获取一个字符串键值
MGET key[key ...] //批量获取字符串键值
EXPIRE key seconds //设置一个键值的过期时间（秒）
原子操作：

INCR key //将key中储存的数字值加1
DECR key //将key中储存的数字值减1
INCRBY key increment //将key所储存的值加上increment
DECRBY key decrement //将key所储存的值减去decrement
String 应用场景：

单值存储：

SET key value
GET key
对象存储：

1) SET user:1 value(json格式数据)
2) MSET user:1:name zhu user:1:balance 1888
MGET user:1:name user:1:balance
分布式存储：

SETNX product:10001 true //返回1代表获取锁成功
SETNX product:10001 true //返回0代表获取锁失败
。。。执行业务操作
DEL product:10001 //执行完业务释放锁
SET product:10001 true ex 10 nx //防止程序意外终止导致死锁
​
计数器：

INCR article:readcount:{文章id}
GET article:readcount:{文章id}
​
Web集群session共享：

spring session + redis实现session共享
​
分布式系统全局系列号

INCRBY orderId 1000 //redis批量生成序列号提升性能
​

Hash结构

Hash常用操作

HSET key field value //存储一个哈希表key的键值
HSETNX key field value //存储一个不存在的哈希表key的键值
HMSET key field value [field value ...] //在一个哈希表key中存储多个键值对
HGET key field //获取哈希表key对应的field键值
HMGET key field [field ...] //批量获取哈希表key中多个field键值
HDEL key field [field ...] //删除哈希表key中的field键值
HLEN key //返回哈希表key中field的数量
HGETALL key //返回哈希表key中所有的键值
​
HINCRBY key field increment //为哈希表key中field键的值加上增量increment
​
Hash应用场景：

HMSET user {userId}:name zhue {userId}:balance 1888
HMSET user 1:name zhuge 1:balance 1888
HMGET user 1:name 1:balance
电商购物车
1）以用户id为key
2）商品id为field
3）商品数量为value
​
购物车操作
1)添加商品：hset cart:1001 10088 1
2)增加数量：hincrby cart:1001 10088 1
3)商品总数：hlen cart:1001
4)删除商品：hdel cart:1001 10088
5)获取购物车所有商品：hgetall cart:1001
​
Hash结构优缺点：

•优点

1）同类数据归类整合储存，方便数据管理
2）相比string操作消耗内存与cpu更小
3）相比string储存更节省空间
•缺点

1)过期功能不能使用在field上，只能用在key上
2)Redis集群架构下不适合大规模使用
List结构
常用操作

LPUSH key value [value ...] //将一个或多个值value插入到key列表的表头(最左边)
RPUSH key value [value ...] //将一个或多个值value插入到key列表的表尾(最右边)
LPOP key //移除并返回key列表的头元素
RPOP key //移除并返回key列表的尾元素
LRANGE key start stop //返回列表key中指定区间内的元素，区间以偏移量start和stop指定
BLPOP key [key ...] timeout //从key列表表头弹出一个元素，若列表中没有元素，阻塞等待 timeout秒,如果timeout=0,一直阻塞等待
BRPOP key [key ...] timeout //从key列表表尾弹出一个元素，若列表中没有元素，阻塞等待 timeout秒,如果timeout=0,一直阻塞等待
​
常用数据结构

Stack(栈) = LPUSH + LPOP
Queue(队列）= LPUSH + RPOP
Blocking MQ(阻塞队列）= LPUSH + BRPOP
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场景：

•微博和微信公号消息流

xx老师关注了MacTalk，备胎说车等大V
1）MacTalk发微博，消息ID为10018
LPUSH msg:{xx老师-ID} 10018
2）备胎说车发微博，消息ID为10086
LPUSH msg:{xx老师-ID} 10086
3）查看最新微博消息
LRANGE msg:{xx老师-ID} 0 4
​
Set结构

常用操作：

SADD key member [member ...] //往集合key中存入元素，元素存在则忽略，
//若key不存在则新建
SREM key member [member ...] //从集合key中删除元素
SMEMBERS key //获取集合key中所有元素
SCARD key //获取集合key的元素个数
SISMEMBER key member //判断member元素是否存在于集合key中
SRANDMEMBER key [count] //从集合key中选出count个元素，元素不从key中删除
SPOP key [count] //从集合key中选出count个元素，元素从key中删除
​
常用运算：

SINTER key [key ...] //交集运算
SINTERSTORE destination key [key ..] //将交集结果存入新集合destination中
SUNION key [key ..] //并集运算
SUNIONSTORE destination key [key ...] //将并集结果存入新集合destination中
SDIFF key [key ...] //差集运算
SDIFFSTORE destination key [key ...] //将差集结果存入新集合destination中
​
应用场景：

微信抽奖小程序
1）点击参与抽奖加入集合
SADD key {userlD}
2）查看参与抽奖所有用户
SMEMBERS key
3）抽取count名中奖者
SRANDMEMBER key [count] / SPOP key [count]
​
微信微博点赞，收藏，标签
1) 点赞
SADD like:{消息ID} {用户ID}
2) 取消点赞
SREM like:{消息ID} {用户ID}
3) 检查用户是否点过赞
SISMEMBER like:{消息ID} {用户ID}
4) 获取点赞的用户列表
SMEMBERS like:{消息ID}
5) 获取点赞用户数
SCARD like:{消息ID}
​
集合操作：

SINTER set1 set2 set3  { c }
SUNION set1 set2 set3  { a,b,c,d,e }
SDIFF set1 set2 set3  { a }
​
应用场景：

1) 诸葛老师关注的人:
zhugeSet-> {guojia, xushu}
2) 杨过老师关注的人:
yangguoSet--> {zhuge, baiqi, guojia, xushu}
3) 郭嘉老师关注的人:
guojiaSet-> {zhuge, yangguo, baiqi, xushu, xunyu)
4) 我和杨过老师共同关注:
SINTER zhugeSet yangguoSet--> {guojia, xushu}
5) 我关注的人也关注他(杨过老师):
SISMEMBER guojiaSet yangguo
SISMEMBER xushuSet yangguo
6) 我可能认识的人:
SDIFF yangguoSet zhugeSet->(zhuge, baiqi}
​
Zset有序集合

常用操作：

ZADD key score member [[score member]…] //往有序集合key中加入带分值元素
ZREM key member [member …] //从有序集合key中删除元素
ZSCORE key member //返回有序集合key中元素member的分值
ZINCRBY key increment member //为有序集合key中元素member的分值加上increment
ZCARD key //返回有序集合key中元素个数
ZRANGE key start stop [WITHSCORES] //正序获取有序集合key从start下标到stop下标的元素
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES] //倒序获取有序集合key从start下标到stop下标的元素
​
集合操作：

ZUNIONSTORE destkey numkeys key [key ...] //并集计算
ZINTERSTORE destkey numkeys key [key …] //交集计算
​
应用场景：

Zset集合操作实现排行榜
1）点击新闻
ZINCRBY hotNews:20190819 1 守护香港
2）展示当日排行前十
ZREVRANGE hotNews:20190819 0 9 WITHSCORES
3）七日搜索榜单计算
ZUNIONSTORE hotNews:20190813-20190819 7
hotNews:20190813 hotNews:20190814... hotNews:20190819
4）展示七日排行前十
ZREVRANGE hotNews:20190813-20190819 0 9 WITHSCORES

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