redis安装、启动、连接、以及redis五种数据类型及命令

redis介绍安装和配置典型应用场景

介绍

• 开源，早起版本2w3千行代码，c语言写的
• 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

redis特性

快：10w的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，两种持久化方式

• rdb：redis database,rdb持久化是把当前进程数据生成快照保存到磁盘上的过程，由于是某一时刻的快照，那么快照中的值要早于或者等于内存中的值
• redis是写后日志，redis先执行命令，把数据写入内存，然后才记录日志。日志里记录的是redis收到的每一条命令

严格意义上来说，redis服务提供四种持久化存储方案：RDB,AOF,虚拟内存(VM),和DISKSTORE.

数据结构

• 5大数据结构：字符串、列表、hash、集合、有序集合
• 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；本质就是字符串
• GEO：地理信息定位，本质就是有序集合

功能丰富：发布订阅(消息) LUA脚本，事务(pipline)

简单:源码代码几万行，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

redis的单线程模型

主要是指redis的网络io和键值对的读写是由一个线程来完成的，这也是redis对外提供兼职存储服务的主要流程。

但是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。所以，严格上来说，redis并不是单线程的。

redis典型使用场景

• 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)
• 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：集合，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，布隆过滤器
• 地理位置信息：GEO,附近的人。。。

redis的linux安装和卸载

下载

wget http://download.redis.io/releases/redis-5.0.7.tar.gz

解压

tar -xzf redis-5.0.7.tar.gz

建立软连接

ln -s redis-5.0.7 redis

编译安装

cd redis

make && make install

查看

redis-server     redis服务器
redis-cli        redis性能测试工具
redis-benchmark  redis性能测试工具
redis-check-aof  aof文件修复工具
redis-check-dump rdb文件检查工具
redis-sentinel   sentinel服务器，哨兵

卸载redis

查看redis进程

ps aux|grep redis

kill掉进程

kill 进程id

删除redis对应的文件

rm -f /usr/local/redis/bin/redis*
rm -f /usr/local/bin/redis*

删除对应的文件

rm -rf redis

三种启动方式

最简启动

redis-server
ps -aux|grep redis       #查看进程
netstat -antpl|grep redis   #查看端口
netstat -nlp |grep 6379
redis-cli -h ip -p port ping #命令查看

动态参数启动

redis-serve --port 6380 #启动，监听6380端口

配置文件启动

查看一下默认注释，把#和空格去掉

cat redis.conf |grep -v "#" |grep -v "^$"

重定向到另一个文件

cat redis.conf|grep -v "#" |grep -v "^$" >redis-6382.conf

• daemonize yes：是否以守护进程启动
• pidfile /var/run/redis.pid： 进程号的位置
• port 6379：端口号
• dir /opt/soft/redis/data：工作目录
• logfile 6379.log：日志位置

在redis目录下新建data目录，用来存放数据

启动redis

redis-server /root/redis/redis.conf

查看进程

ps -ef |grep redis-server |grep 6379

查看日志

cd data
cat 9379.log

客户端连接(命令)

redis-cli -h 地址 -p 端口

查看所有配置

config get *  #  107对
    port
    daemonize
    logfile
    dbfilename
    requirepass  # 设置密码
    maxmemory   # 最大占用内存，0 不限制
    databases  #16 个库
    maxclients
    appendonly  # 持久化
    dir
    slaveof  # 复制谁，如果是从库，这个地方要写主库
    bind

修改配置(直接改文件)

修改配置(客户端直接修改)，临时改，当前进程不停，生效，重启就没了

config set maxmemory 128m
config get maxmemory

config set requirepass 123456

config rewrite  # 永久生效，同步到配置文件中

直接客户端链接，修改配置信息，写到配置文件中

如果以root用户启动redis，config rewrite功能，会导致黑客提权，直接登录到系统中，放挖矿病毒

避免措施

• 端口跑在别的上，不是6379
• redis密码设置尽量复制
• 不用root用户启动redis，启动redis的用户，不允许登录系统ssh链接

redis返回值

状态回复：ping---》PONG
错误回复：hget hello field ---》(error)WRONGTYPE Operation against
整数回复：incr hello---》(integer) 1
字符串回复：get hello---》"world"
多行字符串回复：mget hello foo---》"world" "bar"

redis通用命令

补充

大O表示法，衡量算法优劣的标准

• 时间复杂度
• 空间复杂度

O(1)  最好的，只需要一次就能拿到结果
O(log n) n的一半
O(n)  循环n次
O(n2) 两层for循环

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

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，时间复杂度为O(1)

3-exists key:时间复杂度为o(1)

# 设置a
set a b

# 查看a是否存在
exists a

4-del key：时间复杂度为o(1)

删除成功返回1，key不存在返回0

5-expire key seconds 时间复杂度为O(1)

expire name 3  # 设置3秒过期
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

其他

info命令：内存，cpu，主从相关，redis监控

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，阻塞住

redis字符串命令

基本使用get,set,del

get name
set name xunfei
del name

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
incrby age 10  # 对age这个key的value值减10

应用：

• 统计网站访问量(单线程无竞争，天然适合做计数器)
• 分布式id生成(多个机器同时并发着生成，不会重复)

set,setnx,setxx

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

mget mset

mget key1 key2 key3  # 批量获取key1，key2。 时间复杂度为o(n)

mset key1 value1 key2 value2 key3 value3  3 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次命令时间和n次网络时间
• mget时间=1次网络时间+n次命令时间

其他：getset,append,strlen

getset name xf  # 设置新值并返回旧值，时间复杂度o(1)
append name xf  # 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)

其他：incrybyfloat,getrange,setrange

increbyfloat age 3.5      # 为age自增3.5，传负值表示自减，时间复杂度为o(1)
getrange key start end    # 获取字符串制定下标所有的值，时间复杂度为O(1)
setrange key index value  # 从指定index开始设置value值，时间复杂度为O(1)

作用：缓存，计数器

redis列表命令

插入操作

rpush 从右侧插入

rpush key value1 value2 ...valuen   # 时间复杂度为o(1~n)

lpush从左侧插入

linsert

linsert key before|after value newValue  # 从元素value的前或后插入newValue，时间复杂度o(n),需要遍历列表

linsert myname before xunfei jason   # 在myname列表中xunfei前面插入jason

linsert listkey before b java 

linsert listkey after b php

删除操作

lpop key  # 从列表左侧弹出一个item 时间复杂度为o(1)
rpop key  # 从列表右侧弹出一个item 时间复杂度为o(1)

lrem key count value
# 根据count值，从列表中删除所有value相同的项，时间复杂度o(n)

• count>0,从左到右，删除最多count个value相等的项
• count<0,从右向左，删除最多Math.abs(count)个value相等的项
• count=0,删除所有value相等的项

lrem key 0 a  # 删除列表中所有值a
lrem key -1 c # 从右侧删除1个c

ltrim key start end  # 按照索引范围修剪列表 o(n)
ltrim key 1 2   # 只保留下表1-2的元素

查询操作

lrange key start end  # 包含end获取列表指定索引范围所有item  o(n)
lrange key 0 2    
lrange key 1 -1  # 获取第一个位置到倒数第一个位置的元素

lindex key index  # 获取列表指定索引的item  o(n)
lindex key 0
lindex key -1

llen key # 获取列表长度

修改操作

lset key timeout  # lpop的阻塞版，timeout是阻塞超时时间，timeout=0为拥有不阻塞o(1)
lset key timeout  # rpop的阻塞版，timeout是阻塞超时时间，timeout=0为拥有不阻塞o(1)

要实现栈的功能

lpush+lpop

实现队列功能

lpush+rpop

固定大小的列表

lpush+ltrim

消息队列

lpush+brpop

作用，功能

实现timeLine功能，时间轴，微博关注的人，按时间轴排列，在列表中放入关主任的微博即可

redis字典命令

1 hget，hset，hdel

hget key field       # 获取hash key对应的field的value，时间复杂度为o(1)
hset key field value # 设置hash key对应的field的value值，时间复杂度为o(1)
hdel key field       # 删除hash key 对应的field的值，时间复杂度为o(1)

# 测试
hset user:1:info age 23
hget user:1:info age

hset user:1:info name xunfei
hgetall user:1:info
hdel user:1:info age

2 hexists，hlen

hexists key field  # 判断hash key是否存在field时间复杂度为o(1)
hlen key  # 获取hash key field的数量，时间复杂度为o(1)
hexists user:1:info name
hlen user:1:info  # 返回数量

3 hmget，hmset

hmget key field1 field2 ...fieldn  # 批量获取hash key的一批field对应的值，时间复杂度为o(1)
hmset key field1 value1 field2 value2  # 批量设置hash key的一批field value，时间复杂度为o(1)

4 hgetall，hvals，hkeys

hgetall key  # 返回hash key 对应的所有field和value，时间复杂度为o(n)
hvals key    # 返回hash key对应的所有field的value，时间复杂度为o(n)
hkeys key    # 返回hash key对应的所有field，时间复杂度为o(n)

# 小心使用getall
# 计算网站每个用户主页的访问量
hincrby user:1:info pageview count

5 其他操作 hsetnx，hincrby，hincrbyfloat

hsetnx key field value  # 设置hash key对应field的value(如果field已存在，则失败)，时间复杂度o(1)
hincrby key field intCounter  # hash key对应的field的value自增intCounter,时间复杂度为o(1)
hincrbyfloat key field floatCounter  # hincrby 浮点数，时间复杂度o(1)

作用

• 缓存，缓存用户信息，数据
• 计数器

redis集合

无序，无重复，集合间操作(交叉并补)

常用api

sadd key element  # 向集合key添加element(如果element存在，添加失败) o(1)
srem key element  # 从集合中的element移除掉，o(1)
scard key  # 计算集合大小
sismember key element  # 判断element是否在集合中
srandmember key count  # 从集合中随机取出count个元素，不会破坏集合中的元素
spop key  # 从集合中随机弹出一个元素
smembers key # 获取集合中的所有元素，无序，小心使用，会阻塞

sdiff user:1:follow  user:2:follow   # 计算user:1:follow和user:2:follow的差集
sinter user:1:follow user:2:follow   # 计算user:1:follow和user:2:follow的交集
sunion user:1:follow user:2:follow   # 计算user:1:follow和user:2:follow的并集
sdiff|sinter|suion +store destkey... # 将差集，交集，并集结果保存在destkey集合中

作用

• 抽奖系统：通过spop来弹出用户的id，活动取消，直接删除
• 点赞，点踩，喜欢等，用户如果点了赞，就把用户id放到该条记录的集合中
• 标签：给用户、文章等添加标签，sadd user:1:tags 标签1 标签2 标签3
• 给标签添加用户，关注该标签的人有哪些
• 共同好友：集合间的操作

redis有序集合

不重复，有个分值字段，保证集合有顺序

操作

zadd key score element  # score可以重复，可以多个同时添加，element不能重复 o(logn)
zrem key element  # 删除元素，可以多个同时删除
zscore key element # 获取元素的分数
zincreby key incresocre element # 增加或减少元素的分数
zcard key  # 返回元素总个数
zrank key element  # 返回element元素的排名(从小到大排)
zrange key 0 -1  # 返回排名，不带分数，o(log(n)+m) n是元素个数，m是获取的值
zrange player:rank 0 -1 withsscores  # 返回排名，带分数

zrangebyscore key minScore maxScore #返回指定分数范围内的升序元素 o(log(n)+m) n是元素个数，m是要获取的值
zrangebyscore user:1:ranking 90 210 withscores #获取90分到210分的元素

zcount key minScore maxScore #返回有序集合内在指定分数范围内的个数 o(log(n)+m)

zremrangebyrank key start end #删除指定排名内的升序元素 o(log(n)+m)
zremrangebyrank user:1:rangking 1 2 #删除升序排名中1到2的元素
        
zremrangebyscore key minScore maxScore #删除指定分数内的升序元素 o(log(n)+m)
zremrangebyscore user:1:ranking 90 210 #删除分数90到210之间的元素

zrevrank #从高到低排序
zrevrange #从高到低排序取一定范围
zrevrangebyscore #返回指定分数范围内的降序元素
zinterstore #对两个有序集合交集
zunionstore #对两个有序集合求并集

作用

排行榜：音乐排行榜，销售磅，关注磅，游戏排行榜