redis 1 简单介绍和存储的数据结构
Redis是什么？
Redis是现在最受欢迎的NoSQL数据库之一，Redis是一个使用ANSI C编写的开源、包含多种数据结构、支持网络、基于内存、可选持久性的键值对存储数据库，其具备如下特性：
- 基于内存运行，性能高效
- 支持分布式，理论上可以无限扩展
- key-value存储系统
- 开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API
相比于其他数据库类型，Redis具备的特点是：
- C/S通讯模型
- 单进程单线程模型
- 丰富的数据类型
- 操作具有原子性
- 持久化
- 高并发读写
- 支持lua脚本
Redis的应用场景有哪些？
Redis 的应用场景包括：缓存系统（“热点”数据：高频读、低频写）、计数器、消息队列系统、排行榜、社交网络和实时系统。
redis 基本通信模型
执行命令：单线程执行，所有命令进入队列，按顺序执行
单线程快的原因：纯内存访问，单线程避免了线程上下文切换产生的消耗
RESP协议简单（即数据格式简单）
导致问题：如果某个命令执行慢，会造成其他命令的阻塞
Redis的数据类型及主要特性
Redis提供的数据类型主要分为5种自有类型和一种自定义类型，这5种自有类型包括：String类型、哈希类型、列表类型、集合类型和顺序集合类型。
1 String类型：
它是一个二进制安全的字符串，意味着它不仅能够存储字符串、还能存储图片、视频等多种类型, 最大长度支持512M。
对每种数据类型，Redis都提供了丰富的操作命令，如：
- get/mget //获取或者批量获取 demo get age, mget age name ;
- set/mset //设置值，批量设置值 demo set age 18 , mset age 20 name '小帅哥'
- setex/setnx/msetnx
-
setex 解释
设置指定 key 的值为 value，并将 key 的过期时间设为 seconds (以秒为单位)。 如果 key 已经存在， SETEX 命令将会替换旧的值。 setex testSetexKey 60 aaa # 设置过期时间为60秒
setnx解释
设置指定 key 的值为 value，只有在 key 不存在时设置 key 的值。
msetnx就是批量操作了 - incr/decr
-
//必须为整数自加1，非整数返回错误，无age键从0自增返回1 如 incr age
//必须为整数自减，
如 decr age - getset
-
getset key value 设置指定 key 的值为 value，并返回 key 的旧值(old value) 返回给定 key 的旧值。 当 key 没有旧值时，即 key 不存在时，返回 nil - del //删除键，demo del name
incrby age 2 //整数age+2
decrby age 2//整数age -2
append // 追加指令
strlen name //长度
getrange name 2 4 //截取字符串
2 哈希类型：
该类型是由field和关联的value组成的map。其中，field和value都是字符串类型的。特别适用于存储，二维表，实体对象等
Hash的操作命令如下：
命令 hset key field value
设值：hset user:1 name james //成功返回1，失败返回0
取值：hget user:1 name //返回james
删值：hdel user:1 age //返回删除的个数
计算个数：hset user:1 name james; hset user:1 age 23;
hlen user:1 //返回2，user:1有两个属性值
批量设值：hmset user:2 name james age 23 sex boy //返回OK
批量取值：hmget user:2 name age sex //返回三行：james 23 boy
判断field是否存在：hexists user:2 name //若存在返回1，不存在返回0
获取所有field: hkeys user:2 // 返回name age sex三个field
获取user:2所有value：hvals user:2 // 返回james 23 boy
获取user:2所有field与value：hgetall user:2 //name age sex james 23 boy值
增加1：hincrby user:2 age 1 //age+1
hincrbyfloat user:2 age 2 //浮点型加2
三种方案实现用户信息存储优缺点
1，原生：set user:1:name james;
set user:1:age 23;
set user:1:sex boy;
优点：简单直观，每个键对应一个值
缺点：键数过多，占用内存多，用户信息过于分散，不用于生产环境
2，将对象序列化存入redis
set user:1 serialize(userInfo);
优点：编程简单，若使用序列化合理内存使用率高
缺点：序列化与反序列化有一定开销，更新属性时需要把userInfo全取出来进行反序列化，更新后再序列化到redis
3，使用hash类型：
hmset user:1 name james age 23 sex boy
优点：简单直观，使用合理可减少内存空间消耗
缺点：要控制ziplist与hashtable两种编码转换，且hashtable会消耗更多内存erialize(userInfo);
推荐用hash类型
3 列表类型：
该类型是一个插入顺序排序的字符串元素集合, 基于双链表实现。
添加命令：
rpush james c b a //从右向左插入cba, 返回值3
lrange james 0 -1 //从左到右获取列表所有元素 返回 c b a
lpush key c b a //从左向右插入cba
linsert james before b teacher //在b之前插入teacher, after为之后，使 用lrange james 0 -1 查看：c teacher b a
查找命令：
lrange key start end //索引下标特点：从左到右为0到N-1
lindex james -1 //返回最右末尾a，-2返回b
llen james //返回当前列表长度
lpop james //把最左边的第一个元素c删除
rpop james //把最右边的元素a删除
4 集合类型：
Set类型是一种无顺序集合, 它和List类型最大的区别是：集合中的元素没有顺序, 且元素是唯一的。
exists user //检查user键值是否存在
sadd user a b c//向user插入3个元素，返回3
sadd user a b //若再加入相同的元素，则重复无效，返回0
smember user //获取user的所有元素,返回结果无序
srem user a //返回1，删除a元素
scard user //返回2，计算元素个数
在某些场景，如社交场景中，通过交集、并集和差集运算，通过Set类型可以非常方便地查找共同好友、共同关注和共同偏好等社交关系。
5 有序集合类型：
ZSet是一种有序集合类型
指令：
zadd key score member [score member......]
zadd user:zan 200 james //james的点赞数1, 返回操作成功的条数1
zadd user:zan 200 james 120 mike 100 lee// 返回3
zadd test:1 nx 100 james //键test:1必须不存在，主用于添加
zadd test:1 xx incr 200 james //键test:1必须存在，主用于修改,此时为300
zadd test:1 xx ch incr -299 james //返回操作结果1，300-299=1
zrange test:1 0 -1 withscores //查看点赞（分数）与成员名
zcard test:1 //计算成员个数， 返回1
排名场景：
zadd user:3 200 james 120 mike 100 lee//先插入数据
zrange user:3 0 -1 withscores //查看分数与成员
zrank user:3 james //返回名次：第3名返回2，从0开始到2，共3名
zrevrank user:3 james //返回0， 反排序，点赞数越高，排名越前
redis的全局命令
1，查看所有键：
keys * set school enjoy set hello world
2，键总数 ：
dbsize //2个键，如果存在大量键，线上禁止使用此指令
3，检查键是否存在：
exists key //存在返回1，不存在返回0
4，删除键：
del key //del hello school, 返回删除键个数，删除不存在键返回0
5，键过期：
expire key seconds //set name test expire name 10,表示10秒过期
ttl key // 查看剩余的过期时间
6，键的数据结构类型：
type key //type hello //返回string,键不存在返回none
