redis 简单整理——redis 的键管理[七]

前言

简单整理一下redis的键管理。

正文

单个键管理

1. 键重命名

rename key newkey

为了防止被强行rename，Redis提供了renamenx命令，确保只有newKey 不存在时候才被覆盖，例如下面操作renamenx时，newkey=python已经存在， 返回结果是0代表没有完成重命名，所以键java和python的值没变。

2. 随机返回一个键

randomkey

3. 键过期

·expire key seconds：键在seconds秒后过期。

·expireat key timestamp：键在秒级时间戳timestamp后过期

ttl命令和pttl都可以查询键的剩余过期时间，但是pttl精度更高可以达到 毫秒级别，有3种返回值：

大于等于0的整数：键剩余的过期时间（ttl是秒，pttl是毫秒）。
·-1：键没有设置过期时间。
·-2：键不存在。

expireat命令可以设置键的秒级过期时间戳，例如如果需要将键hello在 2016-08-0100：00：00（秒级时间戳为1469980800）过期，可以执行如下操作：

127.0.0.1:6379> expireat hello 1469980800 (integer) 1

除此之外，Redis2.6版本后提供了毫秒级的过期方案：

·pexpire key milliseconds：键在milliseconds毫秒后过期。

·pexpireat key milliseconds-timestamp键在毫秒级时间戳timestamp后过期

但无论是使用过期时间还是时间戳，秒级还是毫秒级，在Redis内部最 终使用的都是pexpireat.

1）如果expire key的键不存在，返回结果为0：

127.0.0.1:6379> expire not_exist_key 30 (integer) 0

2）如果过期时间为负值，键会立即被删除，犹如使用del命令一样：

3）persist命令可以将键的过期时间清除

对于字符串类型键，执行set命令会去掉过期时间，这个问题很容易 在开发中被忽视。

setex命令作为set+expire的组合，不但是原子执行，同时减少了一次 网络通讯的时间。

迁移键功能非常重要，因为有时候我们只想把部分数据由一个Redis迁 移到另一个Redis（例如从生产环境迁移到测试环境），

Redis发展历程中提供了move、dump+restore、migrate三组迁移键的方法，它们的实现方式以及 使用的场景不太相同，下面分别介绍。

1.move key db

move命令用于在Redis内部进行数据迁移，Redis内部可 以有多个数据库，由于多个数据库功能后面会进行介绍，这里只需要知道 Redis内部可以有多个数据库，彼此在数据上是相互隔离的，move key db就 153
是把指定的键从源数据库移动到目标数据库中，但笔者认为多数据库功能不 建议在生产环境使用，所以这个命令读者知道即可

2. dump+restore

dump key 

restore key ttl value

dump+restore可以实现在不同的Redis实例之间进行数据迁移的功能，整 个迁移的过程分为两步：
1）在源Redis上，dump命令会将键值序列化，格式采用的是RDB格式。

2）在目标Redis上，restore命令将上面序列化的值进行复原，其中ttl参 数代表过期时间，如果ttl=0代表没有过期时间。

有关dump+restore有两点需要注意：第一，整个迁移过程并非原子性 的，而是通过客户端分步完成的。

第二，迁移过程是开启了两个客户端连 接，所以dump的结果不是在源Redis和目标Redis之间进行传输

1）在源Redis上执行dump：

2)在目标Redis上执行restore：

伪代码:

3）migrate

migrate host port key|"" destination-db timeout [copy] [replace] [keys key [key

migrate命令也是用于在Redis实例间进行数据迁移的，实际上migrate命 令就是将dump、restore、del三个命令进行组合，从而简化了操作流程。

migrate命令具有原子性，而且从Redis3.0.6版本以后已经支持迁移多个键的 功能，有效地提高了迁移效率.

第一，整个过程是原子执行的，不需要在多个Redis实例上开启 客户端的，只需要在源Redis上执行migrate命令即可。

第二，migrate命令的 数据传输直接在源Redis和目标Redis上完成的。

第三，目标Redis完成restore 后会发送OK给源Redis，源Redis接收后会根据migrate对应的选项来决定是否 在源Redis上删除对应的键

下面对migrate的参数进行逐个说明：
·host：目标Redis的IP地址。

·port：目标Redis的端口。

·key|""：在Redis3.0.6版本之前，migrate只支持迁移一个键，所以此处是 要迁移的键，但Redis3.0.6版本之后支持迁移多个键，如果当前需要迁移多 个键，此处为空字符串""。

·destination-db：目标Redis的数据库索引，例如要迁移到0号数据库，这 157里就写0。
·timeout：迁移的超时时间（单位为毫秒）。
·[copy]：如果添加此选项，迁移后并不删除源键。
·[replace]：如果添加此选项，migrate不管目标Redis是否存在该键都会 正常迁移进行数据覆盖。
·[keys key[key...]]：迁移多个键，例如要迁移key1、key2、key3，此处填 写“keys key1 key2 key3”。

分为下面几种情况:

下面演示一下Redis3.0.6版本以后迁移多个键的功能。

127.0.0.1:6379> migrate 127.0.0.1 6380 "" 0 5000 keys key1 key2 key3 OK

简单介绍一下几种迁移键的区别:

键遍历

Redis提供了两个命令遍历所有的键，分别是keys和scan，本节将对它们 介绍并简要分析。

keys pattern

这个pattern 是匹配字符的意思。

·*代表匹配任意字符。 ·代表匹配一个字符。 160
·[]代表匹配部分字符，例如[1，3]代表匹配1，3，[1-10]代表匹配1到10 的任意数字。 
·\x用来做转义，例如要匹配星号、问号需要进行转义。

同样可以删除一些键：

redis-cli keys video* | xargs redis-cli del

如果键太多，考虑到是单线程，很有可能会堵塞。

下面要介绍的scan命令渐进式的遍历所有键，可以有效防止阻塞

每次执行scan，可以想象成只扫描一个字典中的一部分键，直到将 字典中的所有键遍历完毕。scan的使用方法如下：

scan cursor [match pattern] [count number]

cursor是必需参数，实际上cursor是一个游标，第一次遍历从0开始，每 次scan遍历完都会返回当前游标的值，直到游标值为0，表示遍历结束。

·match pattern是可选参数，它的作用的是做模式的匹配，这点和keys的 模式匹配很像。

·count number是可选参数，它的作用是表明每次要遍历的键个数，默认 值是10，此参数可以适当增大。

现有一个Redis有26个键（英文26个字母），现在要遍历所有的键，使 用scan命令效果的操作如下。

第一次执行scan0，返回结果分为两个部分：第 一个部分6就是下次scan需要的cursor，第二个部分是10个键：

这次得到的cursor="11"，继续执行scan11得到结果cursor变为0，说明所 有的键已经被遍历过了：

除了scan以外，Redis提供了面向哈希类型、集合类型、有序集合的扫 描遍历命令，解决诸如hgetall、smembers、zrange可能产生的阻塞问题，对应的命令分别是hscan、sscan、zscan，它们的用法和scan基本类似，

下面以 sscan为例子进行说明，当前集合有两种类型的元素，例如分别以old：user 和new：user开头，先需要将old：user开头的元素全部删除，可以参考如下 伪代码：

渐进式遍历可以有效的解决keys命令可能产生的阻塞问题，但是scan并 非完美无瑕，如果在scan的过程中如果有键的变化（增加、删除、修改）

那么遍历效果可能会碰到如下问题：新增的键可能没有遍历到，遍历出了重 复的键等情况，也就是说scan并不能保证完整的遍历出来所有的键，这些是我们在开发时需要考虑的

数据库管理

Redis提供了几个面向Redis数据库的操作，它们分别是dbsize、select、 flushdb/flushall命令，本节将通过具体的使用场景介绍这些命令。

1. 切换数据库

select dbIndex

许多关系型数据库，例如MySQL支持在一个实例下有多个数据库存在 的，但是与关系型数据库用字符来区分不同数据库名不同，Redis只是用数 字作为多个数据库的实现。Redis默认配置中是有16个数据库：

databases 16

Redis3.0中已经逐渐弱化这个功能，例如Redis的分布式实现Redis Cluster只允许使用0号数据库，只不过为了向下兼容老版本的数据库功能， 该功能没有完全废弃掉，下面分析一下为什么要废弃掉这个“优秀”的功能 呢？总结起来有三点：

1. Redis是单线程的。如果使用多个数据库，那么这些数据库仍然是使用 一个CPU，彼此之间还是会受到影响的

2. 多数据库的使用方式，会让调试和运维不同业务的数据库变的困难， 假如有一个慢查询存在，依然会影响其他数据库，这样会使得别的业务方定 位问题非常的困难

3. 部分Redis的客户端根本就不支持这种方式。即使支持，在开发的时候 来回切换数字形式的数据库，很容易弄乱。

2.flushdb/flushall

flushdb/flushall命令用于清除数据库，两者的区别的是flushdb只清除当 前数据库，flushall会清除所有数据库。

总结

1）Redis提供5种数据结构，每种数据结构都有多种内部编码实现。

2）纯内存存储、IO多路复用技术、单线程架构是造就Redis高性能的三 个因素。

3）由于Redis的单线程架构，所以需要每个命令能被快速执行完，否则 会存在阻塞Redis的可能，理解Redis单线程命令处理机制是开发和运维Redis 的核心之一。

4）批量操作（例如mget、mset、hmset等）能够有效提高命令执行的效 率，但要注意每次批量操作的个数和字节数

5）了解每个命令的时间复杂度在开发中至关重要，例如在使用keys、 hgetall、smembers、zrange等时间复杂度较高的命令时，需要考虑数据规模 对于Redis的影响。
6）persist命令可以删除任意类型键的过期时间，但是set命令也会删除 字符串类型键的过期时间，这在开发时容易被忽视。
7）move、dump+restore、migrate是Redis发展过程中三种迁移键的方 式，其中move命令基本废弃，migrate命令用原子性的方式实现了 dump+restore，并且支持批量操作，是Redis Cluster实现水平扩容的重要工 具。

8）scan命令可以解决keys命令可能带来的阻塞问题，同时Redis还提供了hscan、sscan、zscan渐进式地遍历hash、set、zset。

结

下一节介绍redis的一些实用的功能。