Redis学习 知识总结 一

1 Redis初识

1.1 Redis八大特性

Redis的键的类型是String的。

特性详解：

1. 速度快：① 数据存储在内存中 ② 使用C语言编写（与系统融合性好）③ 单线程，避免资源争夺（Redis6.0之前是单线程的，Redis6.0之后开始支持多线程）。
2. 持久化：redis可以将内存中的数据异步保存到磁盘中，防止在断电等情况下的数据丢失。
3. 支持多种数据类型：String、Hash、linked List、Set、Sorted Set
4. 支持多种编程语言：Java、Go、python、php、Lua、Node.js、Ruby
5. 功能丰富：发布订阅、Lua脚本、事务、pipeline等
6. 简单：源码的代码量少，可以修改。
7. 支持主从复制：可为高可用、分布式提供便利。
8. 高可用、分布式

1.2 redis使用场景

1. 缓存系统
2. 计数器
3. 消息队列系统
4. 排行榜
5. 社交网络
6. 实时系统

1.3 Docker安装redis

略

2 API的理解和使用

2.1 通用命令

1. keys：查看所有的键 （keys * ：遍历所有的key) 注意：keys一般不在生产环境中使用，因为比较花销时间，会产生阻塞情况。
2. dbsize：计算key的总数。
3. exists key：判断指定键是否存在。
4. del key [key1 key2 ...]：删除指定键的数据。
5. expire key seconds：给指定键设置过期时间（过期后自动删除）。
6. ttl key：查看key的剩余过期时间。
7. persist key：去掉key的过期时间。
8. type key：判断指定键的value类型，返回结果 String、hash、list、set、zset、none。
9. 时间复杂度：keys：O(n) 、 dbsize：O(1)、del：O(1)、exists：O(1) 、expire：O(1) 、type：O(1)。
10. 数据结构和内部编码：

• string：raw、int、embstr；
• hash：hashtable、ziplist；
• list：linkedlist、ziplist；
• set：hashtable、intset；
• zet：skiplist、ziplist；

11. 单线程：单线程为什么这么快？

• 纯内存。
• 非阻塞IO。
• 避免线程切换和竞态消耗。

12. 单线程：

• 一次只运行一条命令。
• 拒绝长（慢）命令：keys，flushall，flushdb，slow lua script，multi/exec，operate，big value(collection)
• 其实不是真正的单线程： fysnc file descriptor，close file descriptor

2.2 字符串（String）类型

使用场景：缓存、计数器、分布式锁 等等。

常用命令：

1. set：设置key-value时间复杂度O(1)。
2. get：获取key对应的value时间复杂度O(1)。
3. del：删除key-value。
4. incr key：key的值自增1，如果key不存在，自增后get(key)= 1。
5. desc key：key的值自减1，如果key不存在，自增后get(key)= -1。
6. incrby key k：key的值自增k，如果key不存在，自增后get(key)= k。
7. desc key k：key的值自减k，如果key不存在，自增后get(key)= -k。
8. set key：不管key是否存在，都设置 时间复杂度O(1)。
   setnx key: key不存在，才设置，相当于添加操作，时间复杂度O(1)。
   setxx key: key存在，才设置， 相当于更新操作，时间复杂度O(1)。
9. mset：批量设置key-value，时间复杂度O(n)。例：mset key1 value1 key2 value2 key3 value3
10. mget：批量获取key，原子操作，时间复杂度O(n)。例：mget key1 key2 key3...
11. getset key newvalue: set key newvalue并返回旧的value，时间复杂度O(1)。
12. append key value：将value追加到旧的value后面，时间复杂度O(1)。
13. strlen key: 返回字符串的长度（注意中文的情况），时间复杂度O(1)。
14. incrbyfloat key：以浮点数增加。
15. getrange key start end：获取指定起始索引的值。
16. setrange key index value：设置指定索引处的值。

2.3 哈希（Hash）类型

哈希命令是以字母h为前缀，哈希键值结构，由key(String类型） field（属性） value（值）三部分组成，一个key可以对应多个field-value，可以把它看成一个对象。

特点：

1. Map-Map即类似于map嵌套了一个map。
2. Small redis：相当于一个微小型的redis。

常用命令：

1. hset:（hset key field value）设置hash的key对应的field-value，时间复杂度O(1)。
2. hget：(hget key field） 获取hash key对应的field的value，时间复杂度O(1)。
3. hdel:（hdel key field）删除hash key对应的field的value， 时间复杂度O(1)。
4. hexists:（hexists key field）判断hash key是否有field， 时间复杂度O(1)。
5. hlen:（hlen key）获取hash key field的数量 ， 时间复杂度O(1)。
6. hmset:（hmset key field1 value1 field2 value2 ...）批量设置hash key的field value，时间复杂度O(n)。
7. hmget:（hmget key field1 field2 field3 ...）批量获取hash key的field对应的值，时间复杂度O(n)。
8. hgetall: （hgetall key） 返回hash key对应的所有的field和value，时间复杂度O(n)，注意小心使用hgetall，牢记redis是单线程的，使用hgetall可能会造成阻塞现象。
9. hvals:（hvals key）返回hash key对应所有field的value，时间复杂度O(n)。
10. hkeys:（hkeys key）返回hash key对应所有的field，时间复杂度O(n)。

2.4 有序列表（list）

列表是有序可以重复的，列表的左右两边插入弹出。

常用命令： 注意列表的命令是以 l- 为前缀。

1. rpush（rpush key value1 value2 ... valueN）：从列表的右端插入（1 ~ N)个值，时间复杂度O(1~n)。
   注意：push时是从离键最近的值开始。
2. lpush（lpush key value1 value2 ... valueN）：从列表左端插入（1 ~ N)个值，时间复杂度O(1~n)。
   注意：push时是从离键最近的值开始。
3. linsert（linsert key before/after value newValue）：在list的指定值的前或后插入新值 时间复杂度O(n)。
4. lpop（lpop key）：从列表左侧弹出一个元素，时间复杂度O(1)。
5. rpop（rpop key）：从列表右侧弹出一个元素，时间复杂度O(1)。
6. lrem（lrem key count value）：根据count值，从列表中删除所有与value相等的元素，时间复杂度O(n)。

• count > 0，从左到右开始删除最多count个与value相等的元素。
• count <0，从右到左开始删除最多（count绝对值）个与value相等的元素。
• count = 0，删除所有与value相等的元素。

7. ltrim（ltrim key start end）：按照索引范围截取列表（将会只保留从指定索引开始到指定索引结束的子列表0，时间复杂度O(n)。
8. lrange（lrange key start end(包括end)）：获取列表指定索引范围内的所有元素，时间复杂度O(n)。
9. lindex（lindex key index）：获取列表中指定索引的元素，时间复杂度O(n)。
   注意：当索引为-1时表示是列表中最后一个元素。
10. llen（llen key）：获取列表长度（size)，时间复杂度O(1)。
11. lset（lset key index newValue）：修改列表指定索引处的元素为newValue，时间复杂度O(n)。
12. blpop（blpop key timeout）：从列表左端移出并获取列表第一个元素， 如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。(lpop阻塞版本，timeout是阻塞超时时间，timeout = 0表示永不阻塞)，时间复杂度O(1)。
13. brpop（brpop key timeout）：从列表右端移出并获取列表第一个元素， 如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。(lpop阻塞版本，timeout是阻塞超时时间，timeout = 0表示永不阻塞)，时间复杂度O(1)。

总结：

• lpush + lpop = Stack（实现栈）
• lpush + rpop = Queue（实现队列）
• lpush + ltrim = Capped Collection（实现固定集合）
• lpush + brpop = Message Queue（实现消息队列）

2.5 集合（Set）

集合的特点是元素是无序、不重复，支持集合间的操作（即两个集合取交集、并集、差集）。

常用命令：
注意集合的命令是以s-为前缀；

1. sadd（sadd key value）：向集合key中添加value，如果value已经存在，则添加失败，时间复杂度O(1)。
2. srem（srem key value）：将集合key中的value元素删除（删除元素的前提是知道集合中有此元素），时间复杂度O(1)。
3. scard（scard key）：计算集合中有多少个元素。
4. sismember（sismember key value）：判断集合中是否存在值为value的元素。
5. srandmember（srandmember key count）：从集合中随机挑count个元素（集合中还有这些元素）。
6. spop（spop key）：从集合中随机弹出一个元素（弹出后集合中就没有此元素了）。
7. smembers（smember key）：获取集合中所有的元素。
   注意：如果集合中的元素很多，因为redis是单线程的，可能会发生阻塞现象，因此该命令应小心使用。
8. sdiff（sdiff key1 key2）：返回两个集合的差集（返回的是key1中不在key2中的元素）。
9. sinter（sinter key1 key2）：返回两个集合的交集（两个集合中共有的元素）。
10. sunion（sunion key1 key2）：返回两个集合的并集。
11. sdiff|sinter|sunion +store destkey.. ：将差集、交集、并集结果保存在destkey中。

实际应用：
在社交应用中使用集合的交集就能找到共同关注的人。

2.6 有序集合（Sort Set)

有序集合不同于普通集合的是它有一个score用来保持集合的有序性，有序集合的score可以重复，但是集合中的元素仍保持不重复。

常用命令：
有序集合的命令是以z-为前缀的。

1. zadd（zadd key score value，可以是多对score-value）：向集合key中添加score-value，时间复杂度O(logN)。
2. zrem（zrem key value,可以是多个value）：删除集合中的元素，可以一次删除多个，时间复杂度O(1)
3. zscore（zscore key value）：返回元素的score，时间复杂度O(1)。
4. zincrby（zincrby key score value）：增加或减少元素的score值，时间复杂度O(1)。
5. zcard（zcard key）：返回元素的总个数，时间复杂度O(1)。
6. zrange（zrange key start end [withscores]）：返回指定索引范围内的升序元素（附带显示score）， 时间复杂度O(log(n)+m)。
7. zrangebyscore（zrangebyscore key minScore maxScore[withscores]）：返回指定score范围内的升序元素（附带显示score），时间复杂度O(log(n)+m)。
8. zcount（zcount key minScore maxScore）：返回有序集合内在指定score范围内的元素个数 ，时间复杂度O(log(n)+m)。
9. zremrangebyrank（zremrangebyrank key start end）：删除指定排名内的升序元素，时间复杂度O(log(n)+m)。
10. zremrangebyscore（zremrangebyscore key minScore maxScore）：删除指定分数范围内的升序元素 ，时间复杂度O(log(n)+m)。
11. zrank（zrank key value）：从小到大排列，返回索引。
12. zrevank（zrevank key value）：从大到小排列。与上面相反。
13. zrevrange（）：与zrange相反。
14. zrevrangebyscore（）：与zrangebyscore相反。
15. zinterstore（）：计算给定的一个或多个有序集的交集，其中给定key的数量必须以numkeys参数指定，并将该交集(结果集)储存到 destination。
16. zunionstore（）：计算给定的一个或多个有序集的并集，其中给定key的数量必须以numkeys参数指定，并将该并集(结果集)储存到 destination。

3 Redis客户端的使用

3.1 Jedis客户端

Jedis是Redis面向Java语言的客户端，通过使用jedis可以来操作Redis数据库。

1. Jedis直连:

• 在pom.xml中加入Jedis的依赖

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/redis.clients/jedis -->
<dependency><groupId>redis.clients</groupId><artifactId>jedis</artifactId><version>3.0.1</version>
</dependency>

• 生成一个Jedis对象，使用这个对象来和指定的Redis数据库进行通信：

Jedis jedis = new Jedis("192.168.1.105",6379);

• 使用jedis执行操作，例：

jedis.set("hh","world");

• 使用jedis执行get操作，例：

System.out.println("显示存入的数据:"+jedis.get("hh"));

• 参数介绍：

Jedis jedis = new Jedis(String host,int port,int connectionTimeout,int soTimeout);

host：Redis所在服务器的Ip;
port：Redis的端口；
connectionTimeout：客户端连接超时；
soTimeout：客户端读写超时；

2. Jedis连接池的简单使用：

• 初始化Jedis连接池，通常情况下JedisPool是单例的：

GenericObjectPoolConfig poolConfig = new GenericObjectPoolConfig();
JedisPool jedisPool = new JedisPool(poolConfig,"127.0.0.1",6379);
Jedis jedis1 = null;
try{//1、从连接池中获取jedis对象jedis1 = jedisPool.getResource();//2、执行操作jedis1.set("hello","world");
}catch (Exception e){e.printStackTrace();
}finally {if(jedis1 != null){jedis1.close();//close()表示归还连接给连接池}
}

4 Redis其他功能

1. 配置方法：

• 默认值

config get slowlog-max-len = 128
cofig get slowlog-log-slower-than = 10000

• 修改配置文件重启
• 动态配置：

config get slowlog-max-len 1000
cofig get slowlog-log-slower-than 1000

三个命令：

1. slowlog get[n]：获取慢查询队列。
2. slowlog len：获取慢查询队列长度。
3. slowlog reset：清空慢查询队列。

运维经验：

1. slowlog-max-len不要设置过大，默认10ms，通常设置1ms。
2. slowlog-log-slower-than不要设置过小，通常设置1000左右。
3. 理解命令的生命周期。
4. 定期持久化慢查询：是为了日后能查询以前的慢查询日志。

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