本文为之前整理的关于redis的文档，放到博客上一份，也方便我以后查阅。
redis简介
Redis是一个开源的、高性能的、基于键值对的缓存与存储系统， 通过提供多种键值数据类型来适应不同场景下的缓存与存储需求。 同时 Redis 的诸多高层级功能使其可以胜任消息队列、任务队列等不同的角色。
官方网站：http://redis.io/
开发语言：C
redis安装及配置
安装
wget http://download.redis.io/releases/redis-3.0.7.tar.gz tar zxvf redis-3.0.7.tar.gz cd redis-3.0.7/ make make install
安装后，在/usr/local/bin下面有如下文件：
redis-server 服务器 redis-cli 命令行客户端 redis-benchmark 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
启动
不指定配置文件启动，在控制台执行：redis-server
指定配置文件启动，需要加上参数：redis-server /etc/myredis.conf
指定端口启动：redis-server –port 6379
以salve方式启动：redis-server –port 6380 –slaveof 127.0.0.1 6379
可以使用redis自带的redis-cli作为客户端连接服务器
配置
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Redis默认不是以守护进程的方式运行，可以通过该配置项修改，使用yes启用守护进程
daemonize no
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当Redis以守护进程方式运行时，Redis默认会把pid写入/var/run/redis.pid文件，可以通过pidfile指定
pidfile /var/run/redis.pid
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指定Redis监听端口，默认端口为6379，作者在自己的一篇博文中解释了为什么选用6379作为默认端口，因为6379在手机按键上MERZ对应的号码，而MERZ取自意大利歌女Alessia Merz的名字
port 6379
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绑定的主机地址
bind 127.0.0.1
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当客户端闲置多长时间后关闭连接，如果指定为0，表示关闭该功能
timeout 300
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指定日志记录级别，Redis总共支持四个级别：debug、verbose、notice、warning，默认为verbose
loglevel verbose
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日志记录方式，默认为标准输出，如果配置Redis为守护进程方式运行，而这里又配置为日志记录方式为标准输出，则日志将会发送给/dev/null
logfile stdout
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设置数据库的数量，默认数据库为0，可以使用SELECT <dbid>命令在连接上指定数据库id
databases 16
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指定在多长时间内，有多少次更新操作，就将数据同步到数据文件，可以多个条件配合
save <seconds> <changes>
Redis默认配置文件中提供了三个条件：
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
分别表示900秒（15分钟）内有1个更改，300秒（5分钟）内有10个更改以及60秒内有10000个更改。
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指定存储至本地数据库时是否压缩数据，默认为yes，Redis采用LZF压缩，如果为了节省CPU时间，可以关闭该选项，但会导致数据库文件变的巨大
rdbcompression yes
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指定本地数据库文件名，默认值为dump.rdb
dbfilename dump.rdb
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指定本地数据库存放目录
dir ./
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设置当本机为slav服务时，设置master服务的IP地址及端口，在Redis启动时，它会自动从master进行数据同步
slaveof <masterip> <masterport>
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当master服务设置了密码保护时，slav服务连接master的密码
masterauth <master-password>
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设置Redis连接密码，如果配置了连接密码，客户端在连接Redis时需要通过AUTH <password>命令提供密码，默认关闭
requirepass foobared
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设置同一时间最大客户端连接数，默认无限制，Redis可以同时打开的客户端连接数为Redis进程可以打开的最大文件描述符数，如果设置 maxclients 0，表示不作限制。当客户端连接数到达限制时，Redis会关闭新的连接并向客户端返回max number of clients reached错误信息
maxclients 128
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指定Redis最大内存限制，Redis在启动时会把数据加载到内存中，达到最大内存后，Redis会先尝试清除已到期或即将到期的Key，当此方法处理 后，仍然到达最大内存设置，将无法再进行写入操作，但仍然可以进行读取操作。Redis新的vm机制，会把Key存放内存，Value会存放在swap区
maxmemory <bytes>
-
指定是否在每次更新操作后进行日志记录，Redis在默认情况下是异步的把数据写入磁盘，如果不开启，可能会在断电时导致一段时间内的数据丢失。因为 redis本身同步数据文件是按上面save条件来同步的，所以有的数据会在一段时间内只存在于内存中。默认为no
appendonly no
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指定更新日志文件名，默认为appendonly.aof
appendfilename appendonly.aof
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指定更新日志条件，共有3个可选值： no：表示等操作系统进行数据缓存同步到磁盘（快） always：表示每次更新操作后手动调用fsync()将数据写到磁盘（慢，安全） everysec：表示每秒同步一次（折衷，默认值）
appendfsync everysec
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指定是否启用虚拟内存机制，默认值为no，简单的介绍一下，VM机制将数据分页存放，由Redis将访问量较少的页即冷数据swap到磁盘上，访问多的页面由磁盘自动换出到内存中（在后面的文章我会仔细分析Redis的VM机制）
vm-enabled no
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虚拟内存文件路径，默认值为/tmp/redis.swap，不可多个Redis实例共享
vm-swap-file /tmp/redis.swap
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将所有大于vm-max-memory的数据存入虚拟内存,无论vm-max-memory设置多小,所有索引数据都是内存存储的(Redis的索引数据 就是keys),也就是说,当vm-max-memory设置为0的时候,其实是所有value都存在于磁盘。默认值为0
vm-max-memory 0
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Redis swap文件分成了很多的page，一个对象可以保存在多个page上面，但一个page上不能被多个对象共享，vm-page-size是要根据存储的 数据大小来设定的，作者建议如果存储很多小对象，page大小最好设置为32或者64bytes；如果存储很大大对象，则可以使用更大的page，如果不 确定，就使用默认值
vm-page-size 32
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设置swap文件中的page数量，由于页表（一种表示页面空闲或使用的bitmap）是在放在内存中的，，在磁盘上每8个pages将消耗1byte的内存。
vm-pages 134217728
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设置访问swap文件的线程数,最好不要超过机器的核数,如果设置为0,那么所有对swap文件的操作都是串行的，可能会造成比较长时间的延迟。默认值为4
vm-max-threads 4
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设置在向客户端应答时，是否把较小的包合并为一个包发送，默认为开启
glueoutputbuf yes
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指定在超过一定的数量或者最大的元素超过某一临界值时，采用一种特殊的哈希算法
hash-max-zipmap-entries 64
hash-max-zipmap-value 512
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指定是否激活重置哈希，默认为开启（后面在介绍Redis的哈希算法时具体介绍）
activerehashing yes
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指定包含其它的配置文件，可以在同一主机上多个Redis实例之间使用同一份配置文件，而同时各个实例又拥有自己的特定配置文件
include /path/to/local.conf
redis数据库管理工具
命令行管理工具
redis_cli是redis自带的命令行工具。
用法示例：
root@debian8:redis-3.0.7# redis-cli 127.0.0.1:6379> keys * (empty list or set) 127.0.0.1:6379>
图形管理工具
redis desktop
需要关闭保护模式才可以连接成功。
redis 关闭保护模式：
redis-server --protected-mode no
基本操作
这里字符串类型为例描述redis的基本操作命令，其它数据类型参考文档。
- SET
如果key不存在，该命令可以完成添加操作；如果key存在，该命令实现更新操作；
SET key value
- GET
获取某个key所对应的值，格式如下:
GET key
- DEL
删除操作，格式如下：
DEL key
- KEYS
获取符合规律的键名列表，格式如下：
KEYS pattern
pattern支持glob风格通配符格式，具体如下：
? 匹配一个字符 * 匹配任意个（包括0个）字符 [] 匹配括号间的任一字符，可以使用"-"符号表示一个 范围，如a[b-d]可以匹配"ab","ac"和"ad" x 匹配字符x，用于转义符号。
- EXISTS
用于判断一个键是否存在，格式：
EXISTS key
- EXPIRE
设置key的超时时间TTL(Time To Live),生存时间到期后键会自动被删除，格式：
EXPIRE key seconds
数据模型
Redis是REmote DIctionary Server（远程字典服务器）的缩写， 它以字典结构存储数据，并允许其他应用通过TCP协议读写字典中的内容。 同大多数脚本语言中的字典一样，Redis字典中的键值除了可以是字符串，还可以是其他数据类型。 到目前为止 Redis 支持的键值数据类型如下：
字符串类型
字符串是redis最基础的数据类型，它能存储任何形式的字符串，包括二进制数据。 一个字符串类型键允许存储的数据的最大容量是512M。 常用命令如下：
- SET
赋值操作
SET key value
示例：
SET a 5 ==> OK
- GET
取值操作
GET key
示例：
GET a ==> "5"
- INCR
递增操作，键不存在时创建并赋0，否则+1
INCR key
示例：
INCR a ==> 6
- DECR
递减操作
DECR key
示例：
DECR a ==> 5
- INCRBY
与incr一样，不过可以指定增加的数值
INCRBY key num
示例：
INCRBY a 10 ==> 15
- APPEND
追加,返回追加后字符串长度
APPEND key value
示例：
APPEND a 6 ==> 156
- STRLEN
获取字符串长度
STRLEN key
示例：
STRLEN a ==> 3
- MSET
同时设置多个键值
MSET key value[key2 value2 ...]
示例：
MSET key1 1 key2 2 ==> OK
- MGET
同时获取多个键值
MGET key1 key2 => 1) "1" 2) "2"
其它string命令参考官方手册 ： http://redis.io/commands#string
散列类型
散列类型（hash）的键值也是一种字典结构，其存储了字段（field）和字段值的映射， 但字段值只能是字符串，不支持其他数据类型，也就是散列类型不能嵌套其他的数据类型。
除了散列类型，Redis 的其他数据类型同样不支持数据类型嵌套。比如集合类型的每个元素都只能是字符串，不能是另一个集合或散列表等。
散列类型适合存储对象：使用对象类别和 ID 构成键名，使用字段表示对象的属性， 而字段值则存储属性值。
常用命令如下：
- HSET
设置或修改字段值
HSET key field value
- HGET
获取字段值
HGET key field
- HMSET
同时设置多个字段
HMSET key field value [field value ...]
- HMGET
同时获取多个字段值
HMGET key field [field ...]
- HGETALL
获取键中所有字段和值
HGETALL key
- HEXISTS
判断字段是否存在，存在返回1，否则返回0（如果键不存在也返回0）
HEXISTS key field
其它hashs命令参考官方手册 ： http://redis.io/commands#hash
列表类型
列表类型（list）可以存储一个有序的字符串列表，常用的操作是向列表两端添加元素，或者获得列表的某一个片段。
列表类型内部是使用双向链表（double linked list）实现的，所以向列表两端添加元素的时间复杂度为O(1)，获取越接近两端的元素速度就越快。 这意味着即使是一个有几千万个元素的列表，获取头部或尾部的10条记录也是极快的（和从只有20个元素的列表中获取头部或尾部的10条记录的速度是一样的）。
这种特性使列表类型能非常快速地完成关系数据库难以应付的场景： 如社交网站的新鲜事，我们关心的只是最新的内容，使用列表类型存储， 即使新鲜事的总数达到几千万个，获取其中最新的100条数据也是极快的。 同样因为在两端插入记录的时间复杂度是O(1)，列表类型也适合用来记录日志，可以保证加入新日志的速度不会受到已有日志数量的影响。
常用命令如下：
- LPUSH
向列表的左边增加元素，返回增加元素后列表的长度
LPUSH key value[ value..]
- RPUSH
向列表的右边增加元素
RPUSH key value[ value..]
- LPOP
从列表左边移除一个元素，并返回该元素值
LPOP key
- RPOP
从列表的右侧移除一个元素，并返回该元素值
RPOP key
- LLEN
返回列表元素个数，键不存在时返回0
LLEN key
- LRANGE
获取列表片段，start和stop支持负数，-1表示右数第一个
LRANGE key start stop
- LREM
删除列表中指定的值，返回删除的元素个数
LREM key count value
- LINDEX
获取指定索引元素值
LINDEX key index
- LSET
设置指定索引的元素值
LSET key index value
- LTRIM
只保留列表指定片段，删除其他元素
LTRIM key start end
其它命令参考官方手册 ： http://redis.io/commands#list
集合类型
集合中的每个元素都不同，且没有顺序。
常用命令如下：
- SADD
增加一个或多个元素
SADD key member[ member..]
- SREM
移除一个或多个元素
SREM key member[ member..]
- SMEMBERS
获取集合中所有的元素
SMEMBERS key
- SISMEMBER
判断元素是否存在集合中
SISMEMBER key member
- SCARD
获取集合的元素个数
SCARD key
- SRANDMEMBER
返回1个或count个随机元素
SRANDMEMBER key[ count]
- SDIFF
集合差运算
SDIFF key[ key..]
- SINTER
集合交集运算
SINTER key[ key..]
- SUNION
集合并集运算
SUNION key[ key..]
其它sets命令参考官方手册 : http://redis.io/commands#set
有序集合类型
在集合类型的基础上有序集合类型为每个元素都关联了一个分数，这使我们可以使用集合类型的操作之外，还能做与分数有关的操作。
常用命令如下：
- ZADD
增加一个带分数的元素，如果已存在，则替换分数
ZADD key score member[ score member..]
- ZSCORE
获得元素分数
ZSCORE key member
- ZRANGE
获得排名在某个范围内的元素，返回按score升序排序的元素
ZRANGE key start end[ WITHSCORES]
- ZREVRANGE
与zrange使用一致，返回按score降序的元素
ZREVRANGE key start end[ WITHSCORES]
- ZRANGEBYSCORE
获得指定分数范围内的元素
ZRANGEBYSCORE key min max WITHSCORES
- ZREVRANGEBYSCORE
获得指定分数范围内的元素,降序排序
ZREVRANGEBYSCORE key max min WITHSCORES
- ZINCREBY
增加某个元素的分数
ZINCREBY key increment member
- ZCARD
获取集合中元素个数
ZCARD key
- ZCOUNT
获得指定分数范围内的元素个数
ZCOUNT KEY min max
- ZREM
删除一个或多个元素
ZREM key member[ member..]
- ZRANK
获取分数从小到大排序的位置
ZRANK key member
其它sorted_set命令参考官方手册 : http://redis.io/commands#sorted_set
redis事务
Redis 事务可以一次执行多个命令，并且带有以下两个重要的保证：
- 事务是一个单独的隔离操作：
事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。 事务在执行的过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。
- 事务是一个原子操作：
事务中的命令要么全部被执行，要么全部都不执行。
一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段：
- 开始事务(multi)
- 命令入队
- 执行事务(exec)
示例如下：
127.0.0.1:6379> MULTI OK 127.0.0.1:6379> set var 1 QUEUED 127.0.0.1:6379> get var QUEUED 127.0.0.1:6379> exec 1) OK 2) "1" 127.0.0.1:6379>
redis客户端开发库
c客户端
Redis官方推荐的C客户端是hiredis， github地址：https://github.com/redis/hiredis
同步API
- redisConnect
连接redis数据库（同步方式）
redisContext *redisConnect(const char *ip, int port);
用法示例：
redisContext *c = redisConnect("127.0.0.1", 6379); if (c == NULL || c->err) { if (c) { printf("Error: %s ", c->errstr); // handle error } else { printf("Can't allocate redis context "); } }
- redisCommand
给redis发送命令
void *redisCommand(redisContext *c, const char *format, ...);
用法示例：
reply = redisCommand(context, "SET foo bar"); reply = redisCommand(context, "SET foo %s", value); reply = redisCommand(context, "SET foo %b", value, (size_t)valuelen); reply = redisCommand(context, "SET key:%s %s", myid, value);
- freeReplyObject
释放redis资源
void freeReplyObject(void *reply);
其它api参考hiredis.h
异步API
- redisAsyncConnect
连接redis数据库（异步方式）
redisAsyncContext *redisAsyncConnect(const char *ip, int port);
示例代码：
redisAsyncContext *c = redisAsyncConnect("127.0.0.1", 6379); if (c->err) { printf("Error: %s ", c->errstr); // handle error }
- redisAsyncSetConnectCallback
redis连接回调函数
int redisAsyncSetConnectCallback(redisAsyncContext *ac, redisConnectCallback *fn);
示例代码：
void connectCallback(const redisAsyncContext *c, int status) { if (status != REDIS_OK) { printf("Error: %s ", c->errstr); return; } printf("Connected... "); } redisAsyncSetConnectCallback(c,connectCallback);
- redisAsyncSetDisconnectCallback
redis断开连接的回调函数
int redisAsyncSetDisconnectCallback(redisAsyncContext *ac, redisDisconnectCallback *fn);
示例代码：
void disconnectCallback(const redisAsyncContext *c, int status) { if (status != REDIS_OK) { printf("Error: %s ", c->errstr); return; } printf("Disconnected... "); } redisAsyncSetDisconnectCallback(c,disconnectCallback);
- redisAsyncCommand
以异步方式给redis发送命令。
int redisvAsyncCommand(redisAsyncContext *ac, redisCallbackFn *fn, void *privdata, const char *format, va_list ap); int redisAsyncCommand(redisAsyncContext *ac, redisCallbackFn *fn, void *privdata, const char *format, ...);
示例代码：
void getCallback(redisAsyncContext *c, void *r, void *privdata) { redisReply *reply = r; if (reply == NULL) return; printf("argv[%s]: %s ", (char*)privdata, reply->str); /* Disconnect after receiving the reply to GET */ redisAsyncDisconnect(c); } redisAsyncCommand(c, NULL, NULL, "SET key %b", argv[argc-1], strlen(argv[argc-1])); redisAsyncCommand(c, getCallback, (char*)"end-1", "GET key");
- redisAsyncDisconnect
断开异步连接
void redisAsyncDisconnect(redisAsyncContext *ac);
其它api参考async.h
python客户端
Redis官方推荐的Python客户端是redis-py， github地址： https://github.com/andymccurdy/redis-py
安装方式：
pip install redis
或者
easy_install redis
使用方法
1. 导入redis
import redis
2. 连接到redis
r = redis.StrictRedis() # 默认 127.0.0.1:6379
也可以显式指定需要连接的地址：
r = redis.StrictRedis(host='127.0.0.1',port=6379,db=0)
3.操作redis
以SET和GET命令为例：
r.set('var','1') print r.get('var')
异步方式redis客户端请参考asyncio_redis： http://asyncio-redis.readthedocs.org/en/latest/
redis作为消息队列
工作队列模式
redis的队列实际在代码逻辑中不需要由我们自己实现， 因此一个所谓的 RedisMQ 对象实际是一个 redis key以及对其操作的一些封装。
可以通过list的lpush和rpop来模拟实现。
127.0.0.1:6379> LPUSH q1 1 (integer) 1 127.0.0.1:6379> LPUSH q1 2 (integer) 2 127.0.0.1:6379> LPUSH q1 3 (integer) 3 127.0.0.1:6379> RPOP q1 "1" 127.0.0.1:6379> RPOP q1 "2" 127.0.0.1:6379> RPOP q1 "3" 127.0.0.1:6379>
如果是优先级队列可以用zset来实现。
订阅发布模式
实现思想很简单，Publisher调用redis的publish方法往特定的channel发送消息，Subscriber在初始化的时候要subscribe到该channel，一旦有消息就会立即接收。
订阅消息（redis-cli终端1）：
SUBSCRIBE first second
发布消息（redis-cli终端2）：
PUBLISH first 1 PUBLISH second 2
其它命令参考： http://redis.io/commands#pubsub
更多关于pubsub的描述详见：http://redis.io/topics/pubsub
Redis作为消息队列与RabbitMQ的性能对比:
http://zqdevres.qiniucdn.com/data/20110714104018/index.html
脚本支持
Redis提供了通过eval命令来执行Lua 5.1脚本。
下面通过几个小例子来讲述如何在Redis服务端执行Lua脚本。
- redis-cli中直接执行lua脚本
127.0.0.1:6379> eval "return redis.call('set','var','123')" 0 OK 127.0.0.1:6379> get var "123" 127.0.0.1:6379>
- bash调用redis-cli执行
~$ redis-cli EVAL "return redis.call('set','var','456')" 0 OK ~$ redis-cli GET var "456" ~$
如果lua脚本内容比较长，可以将lua脚本写入文件， 然后通过redis-cli执行：
~$ cat test1.lua local msg = "test1" print(msg) redis.call('set','var',msg) return msg ~$ redis-cli EVAL "$(cat test1.lua)" 0 "test1" ~$ redis-cli get var "test1"
本文github地址：https://github.com/mike-zhang/redisDoc
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