22-06-27 西安 redis（01） 安装redis、redis5种常见数据类型的命令

Redis 引入

java技术的发展路线

1、解决功能性的问题。
2、解决扩展性的问题。（耦合度低，扩展性更强），框架就出现了，尽量减少重复代码。
3、解决性能的问题。无法承受高并发访问

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互联网发展所面临的问题

web1.0 单向提供信息。比如新闻网，网络数据量很小       

web2.0 双向提供信息，网站的用户也会为网站提供信息，如评论，点赞，转发

互联网三高：

1.高并发(QPS每秒的访问量)、大流量。
2.高可用，就是要保证服务器能够尽量多的时间为用户提供服务，也就是服务器不能停机维护。
3.海量数据（大数据）涉及到大数据的存储、大数据的分析

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解决"三高"问题的思路：
1.解决CPU和内存压力问题
     通过搭建服务器的集群

集群面临数据一致性的问题。如session共享问题
   方案1：session复制，不好，因为数据重复冗余，复制session影响服务器本身的性能
  
   方案2：一致性hash
   每个用户都有ip和机器码。负载均衡，对同一个用户多次请求都发给同一个服务器
   缺点：万一这台服务器挂了
 
   方案3：不使用session，使用cookie存储登录的用户信息
   缺点：增加了网络传输的数据量、浏览器禁用cookie会失效

   方案4：使用session服务器
   将session存在内存的话，效率很高。

2. 解决磁盘IO压力问题
mysql数据存在硬盘，数据量大的话，会持续磁盘io。怎么降低磁盘io？

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非关系型数据库 NoSQL

NoSQL是Not only SQL的缩写，大意为“不只是SQL”，对sql的补充，而不是替代！

非关系型数据库三剑客：
MemCache、Redis、MongoDB

 关系型数据库和非关系型数据库的对比

用老师的话说：到处都是区别，没有相同的点

对比项	关系型数据库	非关系型数据库
数据存储位置	硬盘	内存
数据结构	高度组织化结构化数据（建库，建表）	没有预定义的模式（没有表）
数据操作方式	SQL	所有数据都是键值对，没有声明性查询语言
事务控制	严格的基于事务ACID原则	基于乐观锁的松散事务控制
访问控制	细粒度的用户访问权限控制	简单的基于IP绑定或密码的访问控制（讲究的效率，存的数据不重要，删了就删了）
外键	支持（表与表之间的关系）	不支持
索引	支持（提高查询速度）	不支持（在内存操作，速度已经飞快）

所以NoSQL数据库的最大优势体现为：高性能（速度快、效率高）、高可用性（非关系型数据库可以更好搭建高可用集群）和可伸缩性（灵活，没有表）

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非关系型数据库的适用场景

1. 对数据高并发的读写

2. 海量数据的读写

3. 对数据高可扩展性的

非关系型数据库不适用的场景

1. 需要事务支持（事务控制）

2. 基于sql的结构化查询存储，处理复杂的关系,需要多表查询。（处理多表的复杂关系）

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redis

c语言编写的，存储在内存中，以键值对操作数据

官方给出的性能参考（在并发量50的情况下）：

• GET: 110000/s:读的速度每秒11万次

• SET: 81000/s: 写的速度每秒8万次

中文官网CRUG网站 英文官网Redis

Redis命令参考文档网址：Redis 命令参考 — Redis 命令参考

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redis使用场景：
1.配合关系型数据库做高速缓存（高频次、数据很少变化，如商品详情）
2.数据临时存储位置，token就可以在Redis中临时存储
3.作为分布式环境下解决Session不一致问题时的Session库
4.多样的数据结构存储持久化数据，redis中能存储8种类型的数据

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安装Linux版本的Redis

官方只提供linux版本的redis

安装步骤

1.将redis压缩包上传到虚拟机的/usr/local目录中

2. 安装c语言的编译环境

因为是Redis是c语言开发的，所以要运行redis必须有c语言编译环境

yum install gcc-c++ -y
# 安装GCC环境，中间有确认的话，一律选y (yes)
# 注意：使用yum命令安装软件，需要联网

3.解压redis

1. 进入/usr/local目录: cd /usr/local

2. 解压: tar -xvf redis-5.0.13.tar.gz

4.重命名文件夹

将 redis-5.0.13重命名成redis

mv redis-5.0.13 redis

5.编译安装

1. 进入redis目录:cd redis/

2. 编译redis:make

3. 指定安装路径并且安装: make PREFIX=/usr/local/redis install，安装好之后/usr/local/redis目录中会多出来一个bin目录

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 redis的配置和启动

1.将/usr/local/redis/redis.conf配置文件拷贝到/usr/local/redis/bin目录中

cp /usr/local/redis/redis.conf /usr/local/redis/bin

2.创建一个redis的日志存储目录

mkdir /var/logs

3.使用vim编辑器修改bin目录中的redis.conf文件,修改如下三项

vim /usr/local/redis/bin/redis.conf

修改时，可以使用/搜索，n/N切换下一个适配项

daemonize=no,启动的就是前台进程。mysql和tomcat就是后台进程

配置项名称	作用	取值
daemonize	控制是否以守护进程形式运行Redis服务器	yes
logfile	指定日志文件位置	"/var/logs/redis.log"
dir	Redis工作目录	/usr/local/redis

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1.后台启动redis服务器

可执行文件，写相对路径就能执行

1. 进入redis的bin目录: cd /usr/local/redis/bin

2. 让redis根据配置文件启动: ./redis-server ./redis.conf

2.启动redis客户端连接服务器

./redis-cli

然后执行ping命令，如果能连接上，代表redis安装成功（pong），并且redis服务器启动成功

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安装Redis可视化客户端

该客户端装在物理机

但是因为redis默认不允许远程连接

需要修改Linux中的Redis服务器的配置: 在redis.conf配置文件中在bind的值的后面加上虚拟机的IP地址(在后面将Jedis的时候会讲到)，并且要确保Linux的防火墙放行了"6379"端口，或者防火墙关闭了

例如:原本的是

bind 127.0.0.1
现在改成
bind 127.0.0.1 192.168.2.108 

或者直接改成 0.0.0.0也行

改完之后要重启redis:

1.在redis客户端中执行shutdown命令（关闭redis服务端）

关闭 redis客户端，exit

2.杀进程（不推荐）

先找到redis服务的进程id
ps -ef | grep redis
然后根据进程id杀死进程
kill -9 进程id

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Redis中的数据结构

Redis中的数据，总体上是键值对，不同数据类型指的是键值对中值的类型，其中value支持8种数据类型

数据类型	应用场景
string	分布式Session存储 分布式数据库ID 计数器：统计网站访问量
hash	存储对象信息（购物车中的商品信息） 存储表的信息
list	实现队列、栈操作 汇总日志 粉丝列表 关注的人列表
set	签到 打卡 点赞
zset	排行榜 百度热点搜索
geospatial	获取地理位置信息 两地之间的距离
hyperloglogs	基数统计
bitmaps	统计用户访问次数

8中数据类型简介

1. string:一个key对应一个字符串Redis中一个字符串值的最大容量是512M。
2. list:一个key对应一个字符串列表（多个字符串），该字符串列表中的字符串是有序的
3. set：一个key对应一个字符串集合（多个字符串），该字符串集合中的字符串是无序的、唯一的
4. zset:一个key对应一个字符串有序集合（多个字符串），该字符串集合中的字符串是有序的、唯一的
5. hash:一个key对应一个map(包含多个键值对)
6. Geospatial:一个key对应一组地理空间坐标
7. HyperLogLogs:做基数统计
8. bitmap:做bit位操作

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Redis命令行操作

redis基本操作命令
1.切换数据库（默认使用db0）

Redis默认有16个数据库,默认情况下使用的是第一个数据库，我们使用select进行切换，数据库索引从0开始

select 1

2.查看某个数据库的键值对个数

dbsize

3.清空数据库

flushdb 清空当前数据库
flushall 清空所有数据库

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redis key操作 

key的命名

1.用英文，绝对不能中文。key的命名不能超过1024个字节、1024个字符
2.要做到见名知意
3.多个单词用:分割。例如：“user:token:session:id” 。 java中驼峰，mysql用_
4.Redis命令不区分大小写，但是key和值区分大小写

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KEY操作相关命令

命令	描述
KEYS PATTERN	把匹配PATTERN的key返回。PATTERN中可以使用“*”匹配多个字符，使用“?”匹配单个字符
TYPE KEY	返回KEY对应的值的类型
MOVE KEY DB	把一组键值对数据移动到另一个数据库中
DEL KEY [KEY ...] [重点]	根据KEY进行删除，至少要指定一个KEY
EXISTS KEY [KEY ...]	检查指定的KEY是否存在。指定一个KEY时，存在返回1，不存在返回0。可以指定多个，返回存在的KEY的数量。
RENAME KEY NEWKEY	重命名一个KEY，NEWKEY不管是否是已经存在的都会执行，如果NEWKEY已经存在则会被覆盖。
RENAMENX KEY NEWKEY	只有在NEWKEY不存在时能够执行成功，否则失败
TTL KEY	以秒为单位查看KEY还能存在多长时间 正数：剩余的存活时间（单位：秒） -1：永不过期 -2：不存在的Key
EXPIRE KEY SECONDS [重点]	给一个KEY设置在SECONDS秒后过期，过期会被Redis移除。
PERSIST KEY	移除过期时间，变成永久key

演示一个：

keys 正则表达式.根据正则去匹配

查询数据库中所有的key

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string操作

偏移量offet4，跳过4个字符

命令	描述
SET key value(重点)	设置指定 key 的值
GET key(重点)	获取指定 key 的值
APPEND KEY VALUE	把指定的value追加到KEY对应的原来的值后面，返回值是追加后字符串长度
GETSET key value	将给定 key 的值设为 value ，并返回 key 的旧值(old value)。
GETRANGE KEY START END	从字符串中取指定的一段，索引从0开始 START是开始取值的索引 END是结束取值的索引
SETRANGE KEY OFFSET VALUE	跳过offset个字符，然后使用Value替换等长度的内容
STRLEN KEY	直接返回字符串长度
SETEX key seconds value(重点)	将值 value 关联到 key ，并将 key 的过期时间设为 seconds (以秒为单位)。
SETNX key value(重点)	只有在 key 不存在时设置 key 的值。
INCR key(重点)	将 key 中储存的数字值增一。
INCRBY key increment	将 key 所储存的值加上给定的增量值（increment） 。
DECR key	将 key 中储存的数字值减一。
DECRBY key decrement	key 所储存的值减去给定的减量值（decrement）。
MSET KEY VALUE [KEY VALUE ...]	一次性设置一组多个键值对
MGET KEY [KEY ...]	一次性指定多个KEY，返回它们对应的值，没有值的KEY返回值是(nil
MSETNX KEY VALUE [KEY VALUE ...	一次性新建多个值

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list操作

redis中的list是一个字符串列表，有顺序的。左边是头，右边是尾，底层是双链表

trim 修剪 去掉俩边的，保留中间的

命令	命令描述
LPUSH key value [value ...] 重点	将一个或多个值插入到列表头部(左边)
LPUSHX key value...	只能针对存在的list执行LPUSH
RPUSH key value [value ...] 重点	在列表中添加一个或多个值(右边)
LRANGE key start stop	根据list集合的索引打印元素数据 正着数：0,1,2,3,... 倒着数：-1,-2,-3,...
LPOP key 重点	左边弹出一个 相当于移除第一个
RPOP key 重点	右边弹出一个 相当于移除最后一个
LLEN key	返回指定key所对应的list中元素个数
LINDEX key index	通过索引获取列表中的元素
LINSERT key BEFORE| AFTER pivot value	在pivot指定的值前面或后面插入value 如果pivot值有重复的，那么就从左往右数，以第一个遇到的pivot为基准 BEFORE表示放在pivot前面 AFTER表示放在pivot后面
RPOPLPUSH source destination	从source中RPOP一个元素，LPUSH到destination中
LREM key count value	根据count指定的数量从key对应的list中删除value 具体执行时从左往右删除，遇到一个删一个，知道删除掉count个为止，如果整个列表中没有count个要删除的元素，就删完为止
LSET key index value	把指定索引位置的元素替换为另一个值
LTRIM key start stop	仅保留指定区间的数据，两边的数据被删除

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set操作

该字符串集合中的字符串是无序的、唯一的

命令	命令描述
SADD key member [member ...] 重点	给key指定的set集合中存入数据，set会自动去重
SREM key member [member ...] 重点	从集合中删除元素
SMEMBERS key	返回可以指定的set集合中所有的元素
SCARD key	返回集合中元素的数量
SISMEMBER key member	检查当前指定member是否是集合中的元素 返回1：表示是集合中的元素 返回0：表示不是集合中的元素
SPOP key	移除并返回集合中的一个随机元素
SDIFF key [key ...] 重点	将指定的集合执行“差集”操作 集合A：a,b,c 集合B：b,c,d A对B执行diff：a 相当于：A-交集部分
SDIFFSTORE destination key [key ...]	取差集后存入destination这个集合
SUNION key [key ...]重点	将指定的集合执行“并集”操作 集合A：a,b,c 集合B：b,c,d 并集：a,b,c,d
SUNIONSTORE destination key [key ...]	取并集后存入destination这个集合
SINTER key [key ...]重点	将指定的集合进行“交集”操作 集合A：a,b,c 集合B：b,c,d 交集：b,c
SINTERSTORE destination key [key ...]	取交集后存入destination这个集合
SMOVE source destination member	把member从source移动到destination

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Hash操作

hash类型本身也是一组键值对。比如将用户信息存储到redis中，用户信息中要包含用户的username、password、address、age。

json字符串可以但是不太好。

命令	命令描述
HSET key field value	将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value
HMSET key field value [field value ...] 重点	同时将多个 field-value (字段-值)对设置到哈希表 key 中
HGET key field	获取存储在哈希表中指定字段的值
HMGET key field [field ...] 重点	获取多个给定字段的值
HDEL key field [field ...]	删除一个或多个哈希表字段
HLEN key	获取哈希表中字段的数量
HGETALL key 重点	获取在哈希表中指定 key 的所有字段和值
HKEYS key	获取所有哈希表中的字段
HVALS key	获取哈希表中所有值
HEXISTS key field	判断是否存在某个字段

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zset(sorted set)操作

offest 跳过几个  偏移量

命令	命令描述
ZADD key score member [score member ...] 重点	增加元素
ZSCORE key member	获取元素的分数
ZREM key member [member ...]	删除元素
ZCARD key	获得集合中元素的数量
ZRANGE key start stop[WITHSCORES] 重点	获得排名在某个范围的元素列表
ZREVRANGE key start stop 重点	按照分数从高到低排序
ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count] 重点	在分数的指定区间内返回数据 min参数可以通过 -inf 表示负无穷 max参数可以通过 +inf 表示正无穷
ZRANK key member	先对分数进行升序排序，返回member的排名。排名从0开始

分数值可以是整数值或双精度浮点数

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Geospatial

查询经纬度数据的网址：城市经纬度查询-国内城市经度纬度在线查询工具

添加地理位置

GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member ...]

1.取值范围

有效的经度从 -180 度到 180 度。

有效的纬度从 -85.05112878 度到 85.05112878 度。

当坐标位置超出指定范围时，该命令将会返回一个错误。

2.已经添加的数据，是无法再次往里面添加的。

获取指定地区的坐标值
计算两地之间的直线距离
以给定坐标为中心，在指定半径内查找元素

HyperLogLogs

基数的概念：一个集合中不重复元素的个数

例如：集合{1,2,5,1,7,2,5}中元素个数是7，但是基数是4。而hyperloglogs的主要功能就是进行基数统计。

bitmap位图

直接对数据的二进制位进行操作 ：

setbit设置指定比特位

getbit获取指定比特位

bitcount统计所有比特位中1的数量