Redis 教程：从入门到入坑

Redis，全称为Remote Dictionary Server，是一种开源的、基于键值对的数据结构存储系统，以其高性能、低延迟和丰富的数据结构特性而广受欢迎。本教程旨在为初学者提供一个全面的Redis入门指南，涵盖安装、基本操作、数据类型以及实战应用，助读者快速上手并高效利用Redis提升应用性能。

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Redis是一个key-value存储系统。和Memcached类似，但是解决了断电后数据完全丢失的情况，而且她支持更多无化的value类型，除了和string外，还支持lists（链表）、sets（集合）和zsets（有序集合）几种数据类型。这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的。

1. Redis 安装与启动

1.1. 安装 Redis

1.1.1. 在Linux上安装

对于Ubuntu/Debian系统，可以使用以下命令安装Redis：

sudo apt-get update
sudo apt-get install redis-server

而对于CentOS/RHEL系统，则使用：

sudo yum install redis

Redis 由四个可执行文件：

• redis-server：Redis服务器的daemon启动程序
• redis-cli：Redis命令行操作工具。当然，你也可以用telnet根据其纯文本协议来操作
• redis-benchmark：Redis性能测试工具，测试Redis在你的系统及你的配置下的读写性能
• redis-stat：Redis状态检测工具，可以检测Redis当前状态参数及延迟状况
  

1.1.2. 在Windows上安装

官网： https://redis.io/download/
中文： http://www.redis.cn/
GitHub下载地址：https://github.com/MSOpenTech/redis/releases

Redis 支持 32 位和 64 位。这个需要根据你系统平台的实际情况选择，这里我们下载 Redis-x64-xxx.zip压缩包到 C 盘，解压后，将文件夹重新命名为 redis。

1.2. 启动 Redis

1.2.1. 在Linux上启动

在大多数Linux发行版中，安装完成后Redis会自动启动。如果不行的话可以使用命令行，其中/etc/redis.conf是配置文件的地址。

redis-server /etc/redis.conf

你可以通过以下redis-cli命令来连接Redis：

[root@wujie ~]# redis-cli 
Warning: Using a password with '-a' or '-u' option on the command line interface may not be safe.
127.0.0.1:6379> 

1.2.2. 在Windows上启动

双击redis-server.exe即可运行，如下图所示，出现这个就好了哦。

可以通过redis-cli ping命令检查Redis是否正在运行：

1.3. 连接Redis

1.3.1. 连接本地Redis

一般都可以直接使用redis-cli命令来连接。

1.3.2. 连接远程Redis

这是一个真实的情况，在图文魔方小程序的开发中，我作为后端开发，把代码写好后丢给前端来写页面，但是前端没有安装redis服务，好吧，那我就直接用服务器上的redis好了，我先用自己的本地电脑去连接，结果是失败的。

1.3.2.1. 服务器开放端口

比如我使用的是阿里云的服务器，就要在安全组中开放6379端口。

1.3.2.2. 关闭防火墙

使用命令关闭防火墙

# 查看防火墙状态
sudo systemctl status firewalld
# 关闭防火墙
sudo systemctl disable firewalld
# 禁用防火墙（开机自动关闭）
sudo systemctl disable firewalld

1.3.2.3. 修改配置文件

配置文件名为redis.conf，这个文件就看你们的redis安装位置啦，这里我把bind注释掉了就好了。

• bind 127.0.0.1, 只能在本地机器连接
• bind 127.0.0.1 192.168.1.1, 可以通过 redis-cli -p 127.0.0.1 或 redis-cli -p 192.168.1.1 连接，多个IP用空格分隔就好。
• bind 0.0.0.0 配置成 0.0.0.0 表示没有IP限制。和不填的效果一样。

以下是一些Redis的配置信息介绍

# 是否以守护进程启动 默认：no
daemonize no# 用于设置Redis绑定的网络接口（网卡）。如果不配置bind，默认情况下Redis监听所有可用的网卡，redis只接受来自绑定网络接口的请求。
# Redis的配置文件中一般默认有bind 127.0.0.1，只允许本地连接，如果想要被远程访问注释掉bind配置或者bind外网ip即可。
bind 127.0.0.1# 是否开启保护模式 默认：yes，是否有效会被bind和requirepass配置影响
## 当protected-mode为yes
### 注释bind和requirepass，redis的保护模式生效，只能通过本地连接
### 只注释bind，配置requirepass，redis的保护模式失效，可以通过密码远程连接
### 只注释requirepass，redis的保护模式失效，可以通过bind的ip无密码连接
## 当protected-mode为no
### 无论上面的哪种场景，客户端都可以根据 bind 及 requirepass 实际参数来连接到 redis
protected-mode yes# redis服务端口 默认：6379
port 6379# 客户端连接空闲时间单位秒，如果在指定时间内没有操作则会断开连接 默认：0（不超时）
timeout 0# tcp心跳检测时间单位秒，对访问客户端的一种心跳检测，每个n秒检测一次 默认：0（不检测），建议设置成60
tcp-keepalive 0# 客户端最大连接数，设置redis同时可以与多少个客户端进行连接 默认：10000
maxclients 10000# 日志级别配置 默认：notice
## debug：能设置的最高的日志级别，打印所有信息，包括debug信息。
## verbose：打印除了debug日志之外的所有日志。
## notice：打印除了debug和verbose级别的所有日志。
## warning：仅打印非常重要的信息。
loglevel notice# 日志文件输出路径配置
## 该路径默认为空。可以根据自己需要把日志文件输出到指定位置。
logfile ""# 数据库数量配置 默认：16
databases 16# 连接密码配置 默认无密码
requirepass 123456

1.3.2.4.重启Redis服务

然后使用命令来重启服务

# 重启Redis服务
sudo systemctl restart redis.service

一旦Redis服务器配置妥当，你就可以使用redis-cli命令来远程连接了。基本的命令格式如下：

redis-cli -h <host> -p <port> -a <password>

• <host> 是Redis服务器的IP地址或域名。
• <port> 是Redis服务器监听的端口，默认是6379。
• <password> 是你的Redis服务器密码（如果设置了的话）。

2. Redis数据结构详解

Redis支持五种主要的数据类型：String（字符串）、List（列表）、Set（集合）、Hash（哈希）和Sorted Set（有序集合）。每种数据类型都有其独特的应用场景。

2.1. 字符串（String）

• 特点：可以存储数字或文本，支持对其执行增加或减少操作。
• 使用场景：计数器、用户会话信息、短文本存储等。

SET user:1 "wujie"		# 设置键值对
GET user:1 						# 获取键值，输出 "wujie"
INCR user:age					# 将键的值增加1，假设初始值为0
GET user:age					# 获取键值，输出 "1"

2.2. 列表（List）

• 特点：双向链表实现，可以在列表两端进行插入或删除操作。
• 使用场景：队列系统、微博的消息流、最近浏览记录等。

LPUSH mylist "apple"               # 左侧插入元素
RPUSH mylist "banana"              # 右侧插入元素
LRANGE mylist 0 -1                 # 获取列表所有元素，输出 ["apple", "banana"]

2.3. 集合（Set）

• 特点：无序集合，每个元素独一无二，适合做去重处理或集合运算。
• 使用场景：好友关系存储、标签分类、共同关注等。

SADD fruits "apple"                # 添加元素到集合
SADD fruits "orange"
SMEMBERS fruits                    # 获取集合所有元素，输出 ["apple", "orange"]

2.4. 有序集合（Sorted Set）

• 特点：自动排序的集合，每个元素都与一个浮点数分数关联，用于排序。
• 使用场景：排行榜、时间线索引、优先级队列等。

ZADD leaderboard 100 "player1"     # 添加元素到有序集合，并指定分数
ZADD leaderboard 50 "player2"
ZRANGE leaderboard 0 -1            # 获取有序集合的所有元素和分数，输出 ["player1", "player2"]

2.5. 哈希（Hash）

• 特点：字段-值映射，适用于存储对象。
• 使用场景：存储配置文件、用户信息、购物车等。

HMSET user:1 name "Tom" age 30      # 添加字段和值到哈希表
HGETALL user:1                     # 获取哈希表中的字段和值，输出 {"name": "Tom", "age": "30"}

3. Redis 高效管理数据有效期

在许多应用场景下，数据具有临时性，例如网页缓存、用户会话信息或限时消息。为这类数据设置有效期可以：

• 节省资源：自动清理不再需要的数据，避免内存占用。
• 保持数据新鲜度：确保获取的是最新的数据副本。
• 提升安全性：限制敏感数据的生命周期。
  

3.1. 设置数据有效期的方法

3.1.1. EXPIRE 、 PEXPIRE 命令

• **EXPIRE key seconds**：设置key在seconds秒后过期。
• **PEXPIRE key milliseconds**：设置key在milliseconds毫秒后过期。

SET mykey "Hello"
EXPIRE mykey 10    # 设置mykey在10秒后过期

3.1.2. SET 命令的过期选项

在使用SET命令设置键值时，可以直接指定过期时间：

SET mykey "Hello" EX 10    # EX表示以秒为单位
SET mykey "Hello" PX 10000 # PX表示以毫秒为单位

3.1.3. TTL & PTTL 命令

• **TTL key**：查询key的剩余生存时间，以秒为单位，如果已过期或不存在则返回-2或-1。
• **PTTL key**：查询key的剩余生存时间，以毫秒为单位。

TTL mykey    # 返回mykey剩余的生存时间（秒）

3.2. 使用场景

设置数据有效时间在许多场景下非常有用，例如：

• 缓存：在缓存服务器上存储的数据通常是暂时的，可以使用过期时间自动清除旧数据。
• 会话管理：用户会话信息可以在用户登录后设置一个过期时间，以便在会话结束时自动清除。
• 临时授权：如验证码等敏感信息，可以在验证后设置一个短时间的过期，确保它们不会长时间留在系统中。