redis 总结

redis：

遇到什么问题？

当我们的系统引入了传统的缓存框架，比如（ehcache)，因为ehcache等框架只是一个内置的缓存框架，所以前端的缓存和后台的（每一个webserver）的缓存都是独立存在的，加入一个缓存的数据发生了更新，其他缓存是不可能知道的，正阳对于乐观锁，总会提示失败；

在分布式环境下，缓存不能同步；

解决方案？

让缓存集中处理（大家使用同一个缓存服务），我们需要一个类似于MYSQL这样可以通过服务来提供第三方的缓存工具（缓存服务器），流行的第三方缓存服务器有：memcache、redis。

理解：

redis可以堪称一个Map（key-value），在redis中，所有的key都可以理解为byte[](string)，

VALUE?在memcache中，value也只能是byte[](string)； ---------------->  Map<String,String> 。

　　　   在redis中，value的可选类型很多，string,list,set,orderset,hash,Map<String,String>,Map<String,Set>,Map<String,String>,Map<String,Map<>>

redis的优势：

性能极高 ---- Redis能支持超过10w美妙的读写频率

丰富的数据类型 ---- Redis支持二进制案例的Strings,Lists,Hashes,Sets及OrderedSets数据类型操作。

原子 ---- Redis的所有操作都是原子性的，同事Redis还支持对几个操作合并后的源自性执行（简单的事务）。

丰富的特性 ---- Redis还支持publish/subscribe(发布/订阅），通知，key过期等等特性。

Redis的理念：

我们常用的数据库：关系型数据库，面向对象数据库，NoSQL(Not only SQL) --> (key-value)内存数据库；

redis是一个key-value的内存存储应用（使用redis主要还是吧数据存在内存中，这个可以最大的使用redis的性能优势）；

redis可以把数据存储在内存中，也可以持久化到磁盘上；

redis不是一个适用于任何场景的存储应用；

redis不光可以作为一个缓存，还是一个搞笑的额内存数据库；可以在某些情况下，高效的替换到传统的关系型数据库，非常好的处理高并发高请求的场景；

学redis:

redis在线入门：http://try.redis.io/

redis中文资料站：http://www.redis.cn

redis命令手册：http://www.redisdoc.com

redis入门

两个最基本的redis命令：

　　SET KEY VALUE : 把VALUE保存到redis中KEY对应的值；

　　GET KEY : 取出redis中KEY对应的值。

关于redis中的key：

在示例中，key的值为server:name  ，代表server的name，这是redis中key取名的一个规范；

我们之前说到redis不光是一个缓存，还可以看作一个数据库，这种数据库和传统的关系型数据库最大的区别就在于，传统的关系型数据库，再保存数据库之前，都已经有一个固定的schema；内容是保存在一个schema中不同行的数据；所欲的数据都存在一张指定的表中，所有的内容都对应表里的一个指定行，每一个行都有固定的数据类型；

所以，当我们在使用关系型数据表表现一个对象(数据结构的时候)，我们能够事前通过schema规范好这个对象的结构；

比如，要表现User这个对象，只需要创建一个user表，在表里面创建id、name、password桑额咧，在保存数据时。就是直接把数据保存到这个表中对应的列中，要查询id为1的user，可以通过select语句去表的内容中进行结构化的筛选；

但是，对于redis来说，整个数据库就是一个Map，没有任何结构而言，所有通过set等方法扔到redis中的数据，可以简单理解为就是所有的数据乱七八糟的放在一个map中；

问题：在redis中，怎么存储一个user?怎么检索？(Map能不能通过value查询？？？不能，换那句话说，在redis中，要能够支持查询的属性，都必须反映在key上)

即redis的作用：1、反映数据的结构；2、反映查询的内容。

redis的版本：

目前稳定的最新版时3.2；

redis时*Unix的一个用，我们在开发中使用的windows版本不是官方的，时微软开源提供的，每一个版本都对应一个linux版本的redis；

注意32位和64位版本的区别。

redis的基本概念

1、redis也有数据库的概念，一个数据库中可以保存一组数据；

2、哥哥数据之间时相互隔离的，当然也可以在不同数据库之间复制数据

3、一般一个应用会单独使用一个数据库；

4、每一个数据库都有一个id号，默认的数据id为0；

5、可以使用select命令选择当前使用的数据库；

6、redis 默认为我们创建16个数据库，这个参数可以在redis配置文件中使用databases来修改.

Command（命令）

1、redis中提供了非常大量和的命令来方便二点操作数据库中的数据，还可以使用redis中的一些特性；

2、redis的命令可以简单理解为mysql的SQL命令；

3、redis命令分为

• 数据库的操作；
• 发布/订阅相关操作；
• 失误操作；
• 脚本命令；
• 连接服务器命令；
• 数据库服务相关命令；

KEY-VALUE

1、key用来标记一个数据；一般在key中需要尽量标明数据的名字（还可以用key来表明数据所属类型），比如用于标示一个对象的额时候，可以使用user:1000来作为key，代表id为1000的用过户对象；

2、value用来表示一个key对应的值；在redis中，数据可以是任何内容，redis把所有的value都作为byte来处理；所以可以用来保存任何内容；

例子：像redis中存储一个json字符串；

　　set user:1'{"id":1,"name":"stef","age":18}'

获得这个值：

　　get user:1

3、redis最突出的特点是提供了5中常用的数据存储类型(value的类型)，深刻理解这5种数据结构和各自的使用场景，对redis的使用有很大帮助；

Query（检索）

1、在redis中，不支持对value进行任何形式的查询；

例如：保存一个user：

　　set user:1'{name:"hello",id:1}'

是无法通过redis去查询name为hello的user要查询的内容，只能反映在key值上，所以如果要按照用户的name查询，只能再添加一条数据；

set user:name:stef 1

2、redis不是一个适用于任何场景的存储方案，考虑使用redis需要对业务进行考评，用redis的思想去重新涉及数据结构；

存储

1、redis可以作为内存数据库，也可以把数据持久化到磁盘上；大部分情况下，都是把redis作为内存数据库。

2、默认情况下，redis每60秒/1000数据修改或者15分钟/9个以下key修改；

在redis配置文件中：

save 500 1

save 300 10

save 60 10000

3、数据默认存储在安装目录下，rdb文件中（可以在配置文件中dbfilenamedump.rdb配置）；

4、redis也可以设置为append模式，每次key的修改都会append到文件中，这种方式有可能丢失60秒的数据；

• 通过配置：appendonly yes 开启
• appendfilename "appendonlyaof"设置append文件；
• 可以设置append模式（类似于mysql的事务文件同步机制）；
  • appendfsync always:每次更新key及时同步到append文件；
    • 　　appendfsync everysec:每一秒同步一次jkey的更新
  • appendfsync no:不管理append文件的更新，根据操作系统去定。

 redis中的数据结构：

redis中丰富的数据机构是redis区别memecache等其他NOSQL的一个重要优势；学习redis中的5种数据结构对使用redis有非常大的帮助；

怎么学习redis中的数据结构和相关的额操作;

1、熟悉数据结构的意义，最简单的方法和c++/java的数据类型对比；

2、了解数据结构常用的一些命令（看文档，学会看懂文档中命令的意思和使用方式）

3、尝试使用这些命令，做简单的实验（可以不需要场景，就只是看结果）；

4、了解该数据结构的使用场景（文档/网上资料），设计一个具体的场景，使用有效的命令完成场景操作；

5、了解该数据结构的实现原理，了解二数据结构的执行效率（进阶）

Redis中的string：

1、redis中最常见的数据类型；内容可以是任何值（因为string对应着byte[]）；

2、可以通过set key value添加一个值；

3、常见的字符串操作：

• strlen key: : 返回key的value的值长度；
• getrange key X Y : 返回key对应value的一个子字符串，位置从x到y；
• append key value : 给key对应的value追加值，如果key不存在，相当于set一个新的值；

4、如果字符串的内容是数值（integer，在redis中，数值也是string）

• incr key : 给定key的value上增加1；（常用于id）；redis中的一个源自操作，支持并发；如果key不存在，则相当于设置1；
• incrby key value：给定key的value上增加value值；相当于key=key.value+value；也是一个原子操作；
• decr : 给定key的value上减1；
• decrby key value ： 给定key的value上减value值；

5、string最常见的使用场景：

存储json类型对象　

incr user:id

set user:1 {id:1,name:alex}

incr user:id

set user:2 {id:2,name:cthon}

作为计数器，

　　incr count;

优酷视频点赞

　　incr vedio:100:goodcount  （id为100的视频点赞数加1）

　　decr vedio:100:goodcount（id为100的视频点赞数减1）

redis中的list

1、redi的list结构，是一个双向链表，可以用来存储一组数据；从这个列表的前端和后端取数据效率非常高；

2、list的常用操作：

• RPUSH：在一个list最后面添加一个元素
  • RPUSH friends "stef"
• LPUSH：在一个list最前面添加一个元素
  • LPUSH friends "stea"
• LTRIM key start stop:剪裁一个列表，剩下的内容从start到stop；
  • LTRIM friends 0,3 => 只剩下前4个数据
• LRANGE :获取列表中的一部分数据，两个参数，第一个参数代表第一个获取元素的位置<0>开始，第二个值代表截至的元素位置，如果第二个参数为-1，戒指到列表尾部；
  • LRANGE friends 0 -1
• LLEN:返回一个列表当前长度
  • LLEN friends
• LPOP:移除list中第一个元素，并返回这个元素
  • LPOP friends
• RPOP:移除list中最后一个元素，并返回这个元素
  • RPOP friends

 3、list使用场景

场景一：可以使用list模拟队列，堆，栈

场景二：微博/微信朋友圈点赞

　　规定：朋友圈内容的格式

　　　　1、内容：user:x:post:x content 来存储

　　　　2、点赞：post:x:good list 来存储

• 创建一条微博内容：set user:1:post:91 "hello redis"
• 点赞：
  • lpush post:91:good '{id:1,name:stef,img:xxx.jpg}'

  • lpush post:91:good '{id:1,name:x1,img:xxx.jpg}'

  • lpush post:91:good '{id:1,name:xm,img:xxx.jpg}'
• 查看有多少人点赞：llen post:91:good
• 查看有哪些人点赞：lrange post:91:good 0 -1

思考：如果用数据库实现这个功能，SQL会多复杂？

场景三：回帖

• 创建一个帖子：set user:1:post:90 'wohenshuai'
• 创建一个回帖：set postreply:1 'nonono'
• 把回帖和帖子关联：lpush post:90:replies 1
• 再来一条回帖：set postreply:2 'hehe'
  • • lpush post:90:replies 2
• 查询帖子的回帖：lrange post:90:replies 0 -1
  • • get postreply:1

redis中的set

1、结构和java中差不多，数据没有顺序，并且每一个值不能重复；

2、set结构的常见操作：

• SADD：给set添加一个元素
  • SADD language 'java'
• SREM:从set中移除一个给定元素
  • SREM language 'php'
• SISMEMBER:怕那段给定的一个元素是否在set中，如果存在，返回1，如果不存在，返回0；
  • sismember language 'php'
• SMEMBERS:返回指定set内所有的元素，以一个list形式返回
  • smembers language
• SCARD:返回set的元素个数
  • scard language
• SRANDMEMBER key count:返回指定set中随机的count个元素
  • srandmember friends 3 //随机推荐3个用户（典型场景，抽奖）
• SUNION:综合多个set的内容，并返回一个list的列表，包含综合后的所有元素；
  • safdd language 'php'
  • sadd pg 'c'
  • sadd pg 'c++'
  • sadd pgs 'java'
  • sadd pgs 'swift'
  • sunion language pg pgs
• SINTER key [key ...]:获取多个key对应的key之间的交集
  • SINTER friends:user:100 friends:user:1001 friends:user:1002 => 获取1000，1001，1002三个用户的共同好友列表；
• SINTERSTORE destination key [key ... ] ：获取多个key对应的set之间的交集，并保存为新的key值；目标也是一个set；
  • SINTER groupfriends friends:user:1000 friends:user:1001 friends:user:1002 => 获取三个用户共同的好友列表并保持存为组好友列表；

3、set的使用场景

• 去重
• 抽奖
  • 准备一个抽奖池：
    • sadd luckdraws 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
  • 抽三个三等奖：
    • srandmember luckdraws 3
    • srem luckdraws 11 1 10
  • 抽2个二等奖：
• 做set运算（好友推荐）
  • 初始化好友圈
    • sadd user:1:friends 'user:2' 'user:3' 'user:5'
    • sadd user:2:friends 'user:1' 'user:3' 'user:6'
    • sadd user:3:friends 'user:1' 'user:7' 'user:8'
  • 把user:1的好友的好友集合做并集；
    • user:1 user:3 user:6 user :7 user:8 
    • sunionstore user:1:maybe:group user:2:friends user:3:friends
    • smembers user:1:maybe:group
  • 让这个并集和user:1的好友集合和这个并集做差集；
    • user:1 user:6 user:7 user:8
    • sdiffstore user:1:maybe:group user:1:maybe:group user:1:friends
    • • smembers user:1:maybe:group
  • 从差集中去掉自己
    • user:6 user:7 user:8
    • srem user:1:maybe:group user:1
  • 随机选取推荐好友
    •  srandmember user:1:maybe:group 2

redis中的sorted-set(又叫zset)

1、set是一种非常方便的结构，但是数据无序，redis提供了一个sorted set，每一个添加的值都有一个对应的分数，可以通过这个分数进行排序

2、sortedset的常用操作：

• ZADD:添加一个带分数的元素，也可以同事添加多个：
  • ZADD hackers 1940 "Alan Kay"
  • ZADD hackers 1906 "Grace Hopper"
  • ZADD hackers 1969 “Linux Torvalds”
  • ZADDhackers 1940 "Alan kay" 1960 "Grace Hopper" 1969 "Linux Torvalds"
• ZCOUNT key min max : 给定范围分数的元素个数
  • ZCOUNT hackers 1940 1960 => 1940到1960的hacker个数
• ZRANK key member : 查询指定元素的分数在整个列表中的排名（从0开始）
  • ZRANK hackers “Alan Kay" => alan kay 的年龄在所有hacker中的排名；
• zrange hacke 0 -1 =>
  • "Grace Hopper"
  • "Alan Kay"
  • "Linus Torvald"
• ZREVERANGE key start stop ：按照分数从小到大排序

3、sorted set 的使用场景：sorted set算是redis中最有用的一种结构，非常适合用于做海量数据的排行（比如一个巨型游戏的用户排名）；sorted set中所有的方法都建议学一下；sortedset的速度非常快；

示例1：

• 天梯排名：
  • 添加初始排名和分数；
  • 查询fat在当前adder中的排名；
  • 查询ladder中的前3名；
  • steb增加了20ladder score;

示例2：FIFO LIFO

• LRU淘汰最长时间没使用；
• LFU淘汰最低使用频率；

redis中的hash

1、hashes可以理解为一个map，这个map有一对一对的字段和值组成，所以，可以用hashes来保存一个对象；

2、hashes的常见操作：

• HSET : 给一个hasheds添加一个field和value；
  • HSET user:1000 name "John Smith"
  • HSET user:1000 email "john.smith@example.com"
  • HSET user:1000 password "s3cret"
• HGET : 可以得到一个hashes中的某一个属性的值；
  • HGET user:1000 password "s3cret"
• HGETALL : 一次性取出一个hashes中所有的field和value，使用list输出，一个filed，一个calue有序输出；
  • HGETALL user:1000 =>
    • "name"
    • "John Smith"
    • "email"
    • "john.smith@example.com"
    • "password"
    • "s3cret"
• HMSET : 一次习惯的设置多个值（hashes multiple set)
  • HMSET user:1001 name "Mary Hones" password "hidden"  email "mjones@example.com"
• HMGET : 一次性得到多个字段值（hashes multiple get），列表形式返回；
  • HMGET user:1001 name email =>
    • "Mary Jones"
    • "mjones@example.com"
• HINCRBY : 给hashes的一个field的value值增加一个值（integer）,这个增加操作时原子操作
  • HSET user:1000 visits 10
  • HINCRBY user:1000 visits 1 =>11
  • HINCRBY user:1000 visits 10 => 21
• HKEYS : 得到一个key的所有fields字段，以list返回：
  • "name"
  • "password"
  • "email"
• HDEL : 删除hashes一个指定的field；
  • HDEL user:1000 visits

 hash的使用场景：

1、使用hash来保存一个对象更直观；（建议不适用hash来保存）

2、分组

• set user:id 1
• set dept:id 1
• HMSET ids user:id 1 dept:id 1 orderbill:id 1
• HINCRBY ids user:id
• HINCRBY ids dept:id
• HMSET users user:1 "{id:1,name:xx}" user:2"{id:2,name:xx}"

JAVA中对redis进行操作----jedis