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Redis学习

2022-08-03 13:41:00 【努力的张张】

Redis学习

这个系列大概二十个章节，目前已经学完了，分章节更

文章目录

Redis学习

6、key键操作

keys * 查看当前库所有key（匹配：key *1）

exist key 判断某个key是否存在

type key查看key的类型

del key 删除指定的key’数据

unlink key 根据value选择非阻塞删除（仅将keyspace元数据中删除，真正的删除会在后序异步操作）

expire key 10 给key设置过期时间单位秒

ttl key 查看还有多久过期，-1表示永不过期 -2表示已过期

select 命令切换数据库

dbsize 查看当前数据库的key的数量

flushdb 清空当前库

flushall 通杀全部库

7、redis常用数据类型

字符串String

string类型是二进制安全的。意味着redis的string可以包含任何数据。如jpg图片挥着序列化的对象。

一个redis中字符串value最多可以使512M

常用命令：

set key value:添加键值对
- NX：当key不存在时，可以将key-value添加数据库；
- XX：当key存在时，可以将key-value添加数据库，与NX参数互斥
- EX：key的超时秒数
- PX：key的超时毫秒数，与EX互斥
- 重复会覆盖value
get key：查询对应键值
append key value ：将给定的value追加到原值的末尾
strlen key 获得值的长度
setnx key value：只有在key不存在时，设置key的值
incr key：
- 将key中存储的数字值加1
- 只能对数字值操作，如果为空，新增值为1
decr key：
- 将key中存储的数字值减1
- 只能对数字值操作，如果为空，新增值为-1
incrby/decrby key步长：将key中存储的数字值增减，自定义步长

incr和decr是原子性操作（不会被线程调度机制打断的操作）

mset key1 value1 key2 value2…：同时设置一个或者多个key-value对
mget key1 key2… ：同时获取一个或者多个value
msetnx key1 value1 key2 value2…：同时设置一个或者多个key-value对，当且仅当给定的所有key都不存在（原子性，有一个失败则都失败）
getrange key 起始位置结束位置：获得值的范围，类似java中的substring，前包后包
setrange key 起始位置 value：用value覆盖key所存储的字符串值，从起始位置开始（索引从0开始）
setex key 过期时间 value：设置键值的同时设置过期时间，单位秒
getset key value：以新换旧，设置了新值同时获得旧值

数据结构：

string的数据结构是简单的动态字符串，是可以修改的字符串，内部结构类似于java的ArrayList，采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配。

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-b01JWkpk-1659156278093)(C:\Users\86187\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220704100921035.png)]$

列表List

单键多值

事件单的字符串列表，按照插入顺序排序

底层是个双向链表，对两端的操作性能很高，通过索引下标的操作中间的节点性能会较差

常用命令：（左放就是逆序，右放就是正序）

lpush/rpush key value1 value2… ：从左边/右边插入一个或者多个值
lpop/rpop key：从左边/右边吐出一个值，值在键在，值光键亡
rpoplpush key1 key2：从列表右侧吐出一个值，插入到key2列表的左边
lrange key start stop：按照索引下标获得元素（从左到右）lrange name 0 -1
lindex key index :按照索引下表获得元素（从左到右）
llen key ：获得列表长度
linsert key before value newvalue ：在value的后边插入newvalue
lrem key n value：从左边删除n个value（从左到右）
lset key index value ：将列表下标为index的值替换为value

数据结构：list的数据结构是快速链表quicklist。首先在列表元素较少的情况下会使用一块连续的内存存储，这个结构是ziplist，也即是压缩列表。

她将所有的元素一起挨着存储，分配的是一块连续的内存

当数据量比较多时，才会改成quicklist

因为普通的链表需要的附加指针空间太大，会比较浪费空间。

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9KF9XDWA-1659156278095)(C:\Users\86187\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220704103805871.png)]$

集合set

redis的set对外提供的功能与list类似，也是一个列表的功能，特殊之处是在于set是可以去重的

是string的无序集合，底层是一个value的null的hash表，所以可以添加、删除、查找都是O(1)

常用命令：

sadd key value1 value2…：讲一个或者多个member元素加到集合key中，已经存在的会被忽略
smembers key：取出集合里的所有值
sismember key value：判断集合key 是否含有该value值，1有0无
scard key：返回该集合的元素个数
srem key value1 value2…：删除集合中的某个元素
spop key：随机从集合中吐出一个值
srandmemeber key n ：随机从该集合中取出n个值，不会从集合中删除
smove source destination value：转移
sinter key1 key2 :返回两个集合的交集元素
sunion key1 key2：返回两个集合的并集元素
sdiff key1 key2：返回两个集合的差集元素（key1中的不包含key2的）

数据结构：色同时dict字典，是用哈希表实现的，使用hash结果，所有的value指向同一个内部值

哈希hash

redis的hash是一个键值对集合，是一个string类型的filed和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。

常用命令：

hset key field value：给key集合中的field键赋值value
hget key1 field ：从集合key1的field中取出value
hmset key1 field1 value1 filed2 value2>…：批量设置hash的值
hexists key1 field :查看key中，给定域field是否存在
hkeys key：列出该hash集合的所有field
hvals key：列出该hash集合的所有value
hincrby key field incrnment：为key中的filed的值加上1
hsetnx key field value将key中的field得值设置为value，当且仅当field不存在

数据结构：两种：当field-value长度较短且个数较少时，shiyongziplist，否则使用hashtable

有序集合Zset

redis的Zset和普通的set很像，是一个没有重复元素的字符串集合

但有序集合的每个成员都关联了一个评分，这个评分被用来按照从低到高的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的，但是评分是可以重复的

你可以根据评分或次序来获取一个范围的元素

常用命令：

zadd key score1 value score2 value…：将一个或者多个member元素及其评分加入到有序集合key中
zrange key startstop [withscores]：返回key中，下表载start-stop之间的元素；带withscores可以带评分一起返回
zrangebyscore key minmax [withscores] [limitoffset count]：返回key中所有score介于min和max之间的成员，按score值递增排序
zrevrangebyscore key maxmin [withscores] [limitoffset count]：返回key中所有score介于min和max之间的成员，递减排序
zincrby key increment value：为元素的score加上增量
zem key value：删除该集合下，指定值的元素
zcount key min max 统计该集合，分数区间内的元素个数
zrank key value 返回该值在集合中的排名，从0开】开始
可以利用Zset实现一个文章访问量的排行榜

数据结构：使用了两个数据结构：

hash的作用就是关联元素value和权重score，保障元素value的唯一性，可以通过元素value找到相应的score值
跳跃表，目的在于给元素value排序，根据score的范围获取元素列表

跳跃表

有序集合在生活中比较常见，例如会根据成绩对学生排名，根据得分对玩家排名等。对于有序集合的底层实现么可以用数组、平衡树、链表等。数组不便于数据的插入、删除；平衡树或红黑树虽然效率高但是结构复杂；链表的查询需要遍历效率低。Redis采用的是跳跃表。跳跃表效率堪比红黑偶数，但实现远比红黑树简单。

例如从链表中查询出51利用跳跃表，查找过程如下：

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kfJ9lWR5-1659156278097)(C:\Users\86187\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220704160121110.png)]$

8、配置文件

redis端口6379被恶意攻击，导致xshell登录ssh验证失败或者持续等待问题一定要设置redis密码增强防护
另外，加强攻防措施还可以如下：
1、重置密码（最好没有规则）
附随机密码生成器：https://suijimimashengcheng.bmcx.com/
2、使用密钥+密码模式登录
3、设置redis密码

一、编辑redis.conf文件
建议在修改前备份一下redis.conf文件，这样即使操作出错了，也可以从头再来
- 1.注释掉 bind 127.0.0.1
  可以在 vim redis.conf 后进入指令模式（shift +：）
  然后输入：/单词
  快速找到单词的位置
- 2.修改protected-mode
  在 redis.conf 中找到 protected-mode 将后面的 yes 改为 no
- 3.修改daemonize
  在 redis.conf 中找到 daemonize 将后面的 no 改为 yes
- 4.修改密码（requirepass foobared）
  在 redis.conf 中找到 requirepass foobared ，可在下面添加 requirepass 你的密码
执行完以上操作后进入指令模式 wq 保存退出
二、重启redis
- 1.关闭redis
  在 redis-cli 所在的目录下输入： redis-cli -a 密码
  进入到 redis 指令模式，输入： shutdown
  然后再输入： exit
- 2.启动redis
  在 redis-server 所在的目录下输入： redis-server redis.conf所在目录/redis.conf
  可以通过指令 ps aux | grep redis 查看redis状态
  开放端口：
  firewall-cmd --add-port=6379/tcp --permanent
  重启防火墙生效

！！！如果是在卡住进不去，可以在服务器控制台设置快照和镜像然后重装服务器系统(注意要提前备份好数据)

设置密码后要在代码里加上jedis.auth(“密码”）

9、发布和订阅

redis发布订阅（pub/sub）是一种消息通信模式：发送者（pub）发送消息，订阅者（sub）接收消息

redis客户端可以订阅任意数量的频道

在这里插入图片描述

命令行实现：

1、打开一个客户端订阅channel1

SUBSCRIBE channel1

（打开的第一个客户端可以看到发布的消息）

2、打开另一个客户端，给channel1发布消息hello

publish channel1 hello

在这里插入图片描述

返回的是订阅者的数量

注：发布的消息没有持久化，如果在订阅的客户端收不到hello，只能收到订阅后发布的消息

10、新数据类型

1）Bitmaps

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-6627SaoZ-1659156278100)(C:\Users\86187\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220704193849200.png)]$

redis的Bitmaps就可以实现对位的操作：

Bitmaps本身不是一种数据类型，实际上他就是字符串（key-value），但是他可以对字符串的位进行操作
Bitmaps单独提供了一套指令，所以在redis中使用Bitmaps和使用字符串的方法不太一样。Bitmaps就像一个以位为单位的数组，数组的每个单元智能存储0和1，数组的下标在Bitmaps中叫做偏移量。

在这里插入图片描述

命令使用：

setbit key voffset alue：设置Bitmaps中某个偏移量的值（0或者1）//偏移量从0开始

在这里插入图片描述

注：很多应用的用户id以一个指定的数字（如1000）开头，直接将用户id和Bitmaps的偏移量对应势必会造成浪费，通常每次做setbit操作时将用户id减去这个指定数字

在第一次初始化BItmaps时，加入偏移量非常大，那么整个过程执行会比较慢，可能造成redis的阻塞。

getbit key offset：获取Bitmaps中某个偏移量的值

在这里插入图片描述

bitcount key [start end]:统计字符串中从start字节到end字节被设置为1的bit数量

bitop and(or/not/xor) destkey [key…]：复合操作，做多个Bitmaps的and（交集）、or（并集）、xor（异或集），并将结果保存到destkey中

Bitmaps与set对比：

在这里插入图片描述

2） HyperLogLog

一些统计问题，比如统计网站PV（pageView页面访问量），可以使用redis的incr、incrby轻松实现。

但是像UV（uniqueVisitor，独立访客）、独立Ip数、搜索记录数等需要去重和技术问题怎么解决？这种求集合中的不重复元素的个数的问题成为基数问题。

解决方法：

数据存储在mysql中，使用distinct count计算不重复个数
使用redis提供的hash、set、bitmaps等数据结构来处理

以上方法结构精确，但是随着数据量的不断增大，导致占用空间越来越大

降低一定的精度来平衡存储空间—>HyperLogLog：在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定的、并且是很小的（12KB，可以计算接近2^64个不同元素的基数）

命令使用：

pfadd key element [element]：添加指定元素到HyperLogLog中

pfcount key [key…]：计算HLL的近似基数，可以计算多个key

pfmerge destkey sourcekey [sourcekey…]：将一个或者多个HLL合并后的结果存储在另一个HLL中

在这里插入图片描述

3） Geospatial

该类型，就是元素的二维坐标，在地图上就是经纬度，redis基于该类型，提供了经纬度设置，查询，范围查询，距离查询，经纬度hash等操作

命令使用：

geoadd key longitude latitude member [longitude latitude member…]:添加地理位置（经度纬度名称）

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ypFD61t9-1659156278111)(C:\Users\86187\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220704212143739.png)]$