Redis-01.Linux安装与字符串基本类型

Redis-01.Linux安装与字符串基本类型

一、Linux安装

• 官网下载安装包
• 解压Redis的安装包到 程序/opt

• 进入解压后的文件，可以看到Redis的配置文件

配置文件中可以修改后台启动

• 基本环境的安装

  • yum install gcc-c++
    make
    make install
    

  • 

  • 

• Redis的默认安装路径/usr/local/bin

• 

• 将Redis配置文件，复制到我们当前目录下。

• 

• 修改配置文件，后台启动

• 

• 启动Redis服务

• 

• 使用Redis-cli进行连接测试

• 

• 查看redis的进程是否开启

• 

• 关闭redis服务，shutdown

  • 

二、API的理解和使用

1、预备知识

①全局命令

#查看所有键	会遍历所有键时间复杂度为O(n)
keys *
#键总数	直接从变量中取时间复杂度为O(1)
dbsize
#检查键是否存在
exists key
#删除键
del key
#键过期
expire key seconds
	#ttl命令会返回键的剩余过期时间，返回-1代表没有设置过期时间，-2表示键不存在
#键的数据结构类型
type key

②数据结构和内部编码

​ type命令实际返回的就是当前键的数据结构类型，分别是：string、hash、list、set、zset（有序集合），这些都是Redis对外的数据结构。

​ 实际上每种数据结构都有自己底层的内部编码实现，而且是多种实现， Redis会在合适的场景选择合适的内部编码。

可以通过object encoding命令来查询键的内部编码：

object encoding hello

③Redis单线程架构

虽然现在已经处理Redis 6的版本，在初学的时候，还是从单线程学起，这里有关于Redis多线程的博文。

https://www.cnblogs.com/gz666666/p/12901507.html

Redis使用了单线程架构和I/O多路复用模型来实现高性能的内存数据库服务

Redis客户端发送命了--->Redis执行命令--->返回结果，中间通过网络作为介质。

• Redis是单线程来处理命令的，所以一条命令从客户端达到服务端不会被立刻执行，而是进入一个队列中，然后逐个被执行。所以命令的执行顺序是不确定的
• 但是可以确定的是不会有两条命令被同时执行，不会产生并发的问题，这就是Redis单线程的基本模型。

多路复用

问：Redis单线程为什么还是会这么快？

答：①纯内存访问，响应时间大约为100纳秒。②非阻塞I/O，Redis使用epoll作为I/O多路复用技术的实现，再加上Redis自身的时间处理模型将epoll中的连接、读写、关闭都转换为事件，不再网络I/O上浪费过多的时间。③单线程避免了线程切换和竞态产生的消耗。

阻塞、非阻塞IO
https://blog.csdn.net/qq_34638435/article/details/81878301
epoll的解释说明
https://blog.csdn.net/armlinuxww/article/details/92803381

问：单线程的优缺点？

答：优点：①可以简化数据结构和算法的实现，并发数据结构实现不但困难而且开发测试比较麻烦。②单线程避免了线程切换和竞争状态产生的消耗，对于服务端开发来说，锁和线程切换通常是性能杀手。缺点：对于每个命令的执行时间是有要求的，如果某个命令执行时间过长，会造成其他命令的阻塞，所以Redis是面向快速执行场景的数据库。

三、字符串

1、字符串的基本概念

• 字符串类型的值实际可以使字符串
  • 简单的字符串
  • 复杂的字符串，例如JSON、XML
  • 数字（整数、浮点数）
  • 二进制（图片、音频、视频）
  • 值最大不能超过512MB

2、常用命令

①设置值

set key value[ex seconds] [px milliseconds] [nx|xx]
eg:
	set hello world
说明：
	ex seconds：为键设置秒级过期时间
	px milliseconds：为键设置毫秒级过期时间
	nx：键必须不存在，才可以设置成，用于添加
	xx：键必须存在，才可以设置成功，用于更新

setex和setnx
setex key seconds value
setnx key value
它们的左右和上面一样
eg:
	当前hello不存在
	exists hello
	设置键为hello,值为wordl
	set hello world
	因为键已经存在，所以setnx失败
	setnx hello redis
	因为键hello已经存在，所以set xx成功
	set hello jedis xx

在实际场景之中，由于Redis的单线程命令处理机制，如果有多个客户端同时执行setnx key value，根据setnx的特性，只会有一个客户端能够设置成功，setnx可以作为分布式锁的一种实现方案。

②获取值

get key

③批量设置值

mset key value [key value]
eg:
	通过mset一次性设置四个键值对
	mset a 1 b 2 c 3 d 4

④批量获取值

mget key [key ...]
eg:
	批量获取值
	mget a b c d

使用mget可以提升效率

n次get时间 = n次网络时间 + n次命令时间
使用mget之后：
n次get时间 = 1次网络时间 + n次命令时间

⑤计数

incr key 
#incr命令用于对值做自增操作，返回结果分为三种情况：
	值不是整数，返回错误
	值是整数，返回自增后的结果
	键不存在，按照值为0自增，返回结果为1

decr key：自减
incrby：自增指定数字
decrby:自减指定数字
incrbyfloat：自增浮点数

3、不常用命令

#append可以向字符串尾部追加值
append key value
#统计字符串的长度
strlen key
#设置并返回原值
getset key value
#设置指定位置的字符
setrange key offeset value
eg:
	set redis pest
	setrange redis 0 b
	get redis
		"best"
#获取部分字符串,start和end分别是开始和结束的偏移量，偏移量从0开始计算
getrange key start end

4、字符串类型命令时间复杂度

5、字符串的内部编码

​ 字符串类型的内部编码有3中：

• int：8个字节的长整型
• embstr：小于等于39个字节的字符串
• raw：大于39个字节的字符串

Redis会根据当前值的类型和长度决定使用哪种内部编码实现

示例操作：
set key 8653
object encoding key
	"int"

6、字符串的典型使用场景

①缓存功能

• 该函数用于获取用户的基础信息

  • UserInfo getUserInfo(){
        ...
    }
    

• 首先从Redis获取用户信息

  • //定义键
    userRedisKey = "user:info:" + id;
    //从Redis获取值
    value = redis.get(userRedisKey);
    if (value != null){
        //将值反序列化为UserInfo并返回结果
        userInfo = deserialize(value);
        return userInfo;
    }
    

• 如果没有从Redis获取到用户信息，则需要从MySQL中进行获取，并将结果回写到Redis，添加1小时（3600秒）过期时间：

  • //从MySQL获取用户信息
    userInfo = mysql.get(id)
    //将userInfo序列化，并存入Redis
    redis.setex(userRedisKey,3600,serialize(userInfo));
    //返回结果
    return userInfo
    //整个功能的伪代码如下：
    UserInfo getUserInfo(long id){
        userRedisKey = "user:info:" + id;
        value = redis.get(userRedisKey);
        UserInfo userInfo;
        if (value != null){
            userInfo = deserialize(value);
        }else {
            userInfo = mysql.get(id);
            if(userInfo != null)
                redis.setex(userRedisKey,3600,serialize(userInfo));
        }
        return userInfo;
    }
    

开发提示

​ 与MySQL等关系型数据库不同，Redis没有命名空间，而且也没有对键名有强制要求（除了不能使用一些特殊字符）。但设计合理的键名，有利于防止键冲突和项目的可维护性。

​ 比较推荐的方式是使用”业务名：对象名：id：[属性]“作为键名。

例如：MySQL的数据库名为vs，用户表名为user
	那么对应的键可以用"vs:user:1","vs:user:1:name"来表示
	如果当前Redis只被一个业务使用，甚至可以去掉"vs:"
如果键名比较长，例如："user:{uid}:friends:message:{mid}"，可以在能描述键含义的前提下适当减少键的长度
	例如变为"u:{uid}:fr:m:{mid}"，从而减少由于键过长的内存浪费。

②计数

​ 许多应用都会使用Redis作为计数的基础工具，它可以实现快速计数、查询缓存的功能，同时数据可以异步落地到其他数据源。

比如！视频播放数量这个数字，就是系统使用Redis作为视频播放数计数的基础组件，用户每播放一次视频，相应的视频播放数就会自增1。

long incrVideoCounter(long id){
    key = "video:playCount:" + id;
    return redis.incr(key);
}

③共享Session

④限速

实现伪代码：

phoneNUm = "138xxxxxxxx";
key = "shortMsg:limit:" + phoneNum;
//SET key value EX 60 NX
isExists = redis.set(key,1,"EX 60","NX");
if(isExists != null || redis.incr(key)<=5){
    //通过
}else{
    //限速
}