redis高级：redis介绍、redis linux下安装、redis三种启动方式、redis典型场景、redis通用命令、redis数据结构和内部编码、redis字符串类型

目录

• 一、redis介绍
  • 1.1 介绍
  • 1.2 Redis特性（8个）
• 二、redis linux下安装
• 三、redis三种启动方式
  • 3.1 最简启动
  • 3.2动态参数启动
  • 3.3 配置文件启动
  • 3.4 客户端连接命令
• 四、redis典型场景
• 五、redis通用命令
• 六、redis数据结构和内部编码
  • redis数据结构
  • 单线程架构
• 七、redis字符串类型
  • 字符串键值结构
  • 常用命令

一、redis介绍

参考博客：https://www.cnblogs.com/liuqingzheng/articles/17324381.html

1.1 介绍

基于键值对的存储系统：字典形式

多种数据结构：字符串，hash，列表，集合，有序集合

高性能，功能丰富

1.2 Redis特性（8个）

速度快：10w ops（每秒10w读写），数据存在内存中，c语言实现，单线程模型

持久化：rdb和aof

多种数据结构：

• 5大数据结构
• BitMaps位图：布隆过滤器 本质是 字符串
• HyperLogLog：超小内存唯一值计数，12kb HyperLogLog 本质是 字符串
• GEO：地理信息定位 本质是有序集合

支持多种编程语言：基于tcp通信协议，各大编程语言都支持

功能丰富：发布订阅（消息） Lua脚本，事务（pipeline）

简单：源代码几万行，不依赖外部库

主从复制：主服务器和从服务器，主服务器可以同步到从服务器中

高可用和分布式：

• 2.8版本以后使用redis-sentinel支持高可用
• 3.0版本以后支持分布式

二、redis linux下安装

步骤一

下载安装包，我们下载的是他的源代码，c语言编写的，需要编译

wget http://download.redis.io/releases/redis-6.2.9.tar.gz

步骤二

解压安装包

tar -xzf redis-6.2.9.tar.gz

步骤三

建立软连接

ln -s redis-6.2.9 redis
cd redis

步骤四

编译并安装

make&&make install

编译完成后我们可以在src目录下看到下列命令：

#redis-server--->redis服务器
#redis-cli---》redis命令行客户端
#redis-benchmark---》redis性能测试工具
#redis-check-aof--->aof文件修复工具
#redis-check-rdb---》rdb文件检查工具
#redis-sentinel---》sentinel服务器，哨兵

ps：redis作者对windows维护不好，window自己有安装包

补充

卸载redis

# 1、查看redis进程；
ps aux|grep redis
# 2、kill掉进程；
kill 进程id
# 3、进入到redis目录
cd /usr/local/
# 4、删除redis对应的文件
rm -f /usr/local/redis/bin/redis*
rm -f /usr/local/bin/redis*
# 5、删除对应的文件
rm -rf redis

三、redis三种启动方式

下方的所有命令，如果没有做软连接需要我们自行指定路径

3.1 最简启动

#最简启动 redis-server ps -ef|grep redis  #查看进程 netstat -antpl|grep redis #查看端口 # 如果没有netstat命令就执行下方命令安装 #yum install net-tools -y redis-cli -h ip -p port ping #命令查看

3.2动态参数启动

#动态参数启动
redis-serve --port 6380 #启动，监听6380端口

3.3 配置文件启动

默认配置文件：redis.conf

部分配置作用讲解

• daemonize--》是否是守护进程启动（no|yes）
• port---》端口号
• logfile--》redis系统日志
• dir--》redis工作目录

配置文件启动步骤

步骤一

创建/root/redis/data文件夹，后面会用这个文件夹做映射

mkdir /root/redis/data

步骤二

在redis目录下创建config目录，copy一个redis.conf文件（把原文件当成备份）

mv redis.conf redis.conf.bak

步骤三

往配置文件中编写配置

vim redis.conf
 
'配置内容如下：'
daemonize yes
pidfile /var/run/redis.pid
port 6379
dir "/root/redis/data"
logfile 6379.log

步骤四

启动redis

redis-server redis.conf

服务端启动后，我们在客户端使用redis-cli连接后，使用输入config get * 可以获得默认配置

查看进程

ps -ef |grep redis-server |grep 6379

查看日志

cd data
 
cat 6379.log

3.4 客户端连接命令

客户端连接命令

redis-cli -h 地址 -p 端口

查看redis的运行信息

redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 info

ps：基于这个命令，我们可以做一个redis监控平台

进入redis客户端后，我们可以查看redis的配置信息，命令：

CONFIG GET *

总共有296 对配置文件，只需要关注咱们讲过的即可 dir，port，daemonize等

其中requirepass 设置的密码是什么，如果是空，没有密码

我们在redis的客户端界面可以直接修改redis的配置信息，修改后同步到硬盘，永久生效，演示：

CONFIG SET requirepass 123456  # 密码设置上了
CONFIG REWRITE # 写到硬盘上了

按照上面的命令配置密码后，下一次连接redis客户端的时候就需要用下方两种方式登陆了

	-方式一：直接连接，指定密码：redis-cli -a 123456
    -方式二：先连接进去redis-cli，再执行  auth 密码

其他redis配置的讲解

bind    127.0.0.1  0.0.0.0
port   端口
requirepass  密码
dir  工作目录
logfile 日志文件
daemonize 是否以守护进程运行
pidfile 放的是进程id号
maxmemory 可以使用的最大内存
databases  有多少个库
dbfilename  rdb的持久化方案的存储文件dump.rdb

四、redis典型场景

缓存系统：使用最广泛的就是缓存

计数器：网站访问量，转发量，评论数（文章转发，商品销量，单线程模型，不会出现并发问题（redis是串行，所以没有并发问题，而MySQL因为是用了锁，所以有事务和隔离级别，同样没有并发问题））

消息队列：发布订阅，阻塞队列实现（简单的分布式，blpop：阻塞队列，生产者消费者）

排行榜：有序集合（阅读排行，点赞排行，推荐（销量高的，推荐））

社交网络：很多特效跟社交网络匹配，粉丝数，关注数

实时系统：垃圾邮件处理系统（根据发件人是否为自己通讯录中的人来判断），布隆过滤器

五、redis通用命令

1-keys

#打印出所有key keys *  #打印出所有以he开头的key keys he* #打印出所有以he开头，第三个字母是h到l的范围 keys he[h-l] #三位长度，以he开头，？表示任意一位 keys he？ #keys命令一般不在生产环境中使用，生产环境key很多，时间复杂度为o(n),用scan命令

补充知识点

算法性能衡量标准： 大O表示法

算法性能衡量标准通常包括时间复杂度和空间复杂度两个方面。

1. 时间复杂度：算法的时间复杂度描述了算法在处理问题时所需的时间量级，通常用大O表示法来表示。时间复杂度越低，算法的执行效率越高。
2. 空间复杂度：算法的空间复杂度描述了算法在执行过程中所需的内存空间量级，也通常用大O表示法来表示。空间复杂度越低，算法所需的内存空间越小。

除了时间复杂度和空间复杂度之外，还有一些其他的性能衡量标准，例如：

1. 精度：一些算法需要保证输出结果的精度，例如在数值计算和机器学习等领域中。
2. 可扩展性：算法需要具备可扩展性，即能够处理大规模的数据集和高并发的访问请求。
3. 稳定性：算法需要具备稳定性，即在不同的输入数据情况下，算法的执行结果应该保持一致。
4. 可读性和可维护性：算法需要具备良好的可读性和可维护性，便于开发人员理解和修改代码。

在设计算法时，需要综合考虑这些性能衡量标准，根据具体应用场景和要求选择合适的算法和数据结构，以达到最优的算法性能。

大O表示法（Big O notation）是一种用于描述算法时间复杂度和空间复杂度的数学符号表示方法。它表示算法运行时间（或空间）的上界，即最坏情况下的运行时间（或空间）。

在大O表示法中，O(n)表示算法的时间复杂度是线性的，即算法的时间复杂度随着输入规模的增加是线性增长的；O(n²)表示算法的时间复杂度是平方级别的，即算法的时间复杂度随着输入规模的增加是平方级别的；O(log n)表示算法的时间复杂度是对数级别的，即算法的时间复杂度随着输入规模的增加是对数级别的，等等。

大O表示法是一种非常重要的算法分析工具，可以用来评估算法的效率和可扩展性。在设计算法时，通过合理地选择数据结构和算法，可以使算法的时间复杂度尽可能地低，从而提高算法的效率和可扩展性。

2-dbsize

• 计算key的总数

dbsize 
#redis内置了计数器，插入删除值该计数器会更改，所以可以在生产环境使用，时间复杂度是o(1)

3-exists key

时间复杂度o(1)

• 设置key：a，值为b

set a b

• 查看key：a是否存在

exists a
(integer) 1

存在返回1 不存在返回0

4-del key

时间复杂度o(1)

del a

删除成功返回1，key不存在返回0

5-expire key seconds

时间复杂度o(1)

expire name 3 #3s后过期
ttl name  #查看name还有多长时间过期
persist name #去掉name的过期时间

6-type key

时间复杂度o(1)

type name #查看name类型，返回string

7 其他

info命令：内存，cpu，主从相关
client list  正在连接的会话
client kill ip:端口
dbsize  总共有多少个key
flushall  清空所有
flushdb  只清空当前库
select 数字  选择某个库  总共16个库
monitor  记录操作日志，夯住

六、redis数据结构和内部编码

redis数据结构

问：你知道redis的跳跃表吗？

他是reids的有序集合类型的底层实现

ps：面试中聊到这个，基本上工资都比较高，详细内容自行搜

单线程架构

redis是单线程架构

一个瞬间只会执行一条命令

单线程为什么这么快？

1 redis纯内存运行

2 非阻塞IO （epoll），自身实现了事件处理，不在网络io上浪费过多时间

3 避免线程间切换和竞态消耗

注意

1 一次只运行一条命令

2 拒绝长慢命令

-keys，flushall,flushdb,慢的lua脚本，mutil/exec，operate，big value

3 其实不是单线程（在做持久化是另外的线程）

-fysnc file descriptor

-close file descriptor

七、redis字符串类型

字符串键值结构

key          value
hello        world      可以很复杂，如json格式字符串
counter      1          数字类型
bits         10101010   二进制（位图）

字符串value不能大于512m，一般建议100k以内
常用于缓存，计数器，分布式锁...

常用命令

1---基本使用get，set，del

get name       #时间复杂度 o(1)
set name lqz   #时间复杂度 o(1)
del name       #时间复杂度 o(1)

2---其他使用incr,decr,incrby,decrby

incr age  #对age这个key的value值自增1
decr age  #对age这个key的value值自减1
incrby age 10  #对age这个key的value值增加10
decrby age 10  #对age这个key的value值减10

使用场景：

1、统计网站访问量（单线程无竞争，天然适合做计数器）

2、缓存mysql的信息（json格式）

3、分布式id生成（多个机器同时并发着生成，不会重复）

3---set，setnx，setxx

set name lqz  #不管key是否存在，都设置 
setnx name lqz #key不存在时才设置（新增操作）
set name lqz nx #同上
set name lqz xx #key存在，才设置（更新操作）

4---mget mset

mget key1 key2 key3     #批量获取key1，key2.。。时间复杂度o(n)
mset key1 value1 key2 value2 key3 value3    #批量设置时间复杂度o(n)
#n次get和mget的区别
#n次get时间=n次命令时间+n次网络时间
#mget时间=1次网络时间+n次命令时间

5---其他：getset，append，strlen

getset name lqznb #设置新值并返回旧值 时间复杂度o(1)
append name 666 #将value追加到旧的value 时间复杂度o(1)
strlen name  #计算字符串长度(注意中文)  时间复杂度o(1)
###6---其他：incrybyfloat,getrange,setrange
increbyfloat age 3.5  #为age自增3.5，传负值表示自减 时间复杂度o(1)
getrange key start end #获取字符串制定下标所有的值  时间复杂度o(1)
setrange key index value #从指定index开始设置value值  时间复杂度o(1)