Redis基礎知識點有哪些

1. 什麼是Redis

我們先來看看Redis官網給的介紹：

Redis is an open source (BSD licensed), in-memory data structure store, used as a database, cache and message broker. It supports data structures such as strings, hashes, lists, sets, sorted sets with range queries, bitmaps, hyperloglogs, geospatial indexes. replication, Lua scripting, LRU eviction, transactions and different levels of on-disk persistence, and provides high availability via Redis Sentinel and automatic partitioning with Redis Cluster.

簡而言之，Redis是一個開源的使用ANSII C語言編寫、遵守BSD協定、支援網路、可基於記憶體亦可持久化的日誌型、Key-Value資料庫，並提供多種資料類型，功能挺強。

2. Redis之父

Redis之父是Salvatore Sanfilippo，來自義大利西西里島的程式設計師，大家更習慣稱呼他Antirez。如果你對他有興趣，你可以參觀他的部落格或追蹤他的GitHub。

3. Redis有什麼優點

•  速度快：Redis使用記憶體來儲存資料集，並且支援Pipelining指令，可以一次傳送多條命令。

•  持久化：可以把記憶體中的資料保存在磁碟中，重啟時可以重新載入使用。

•  原子性：所有操作都是原子性的，同時支援事務。

•  資料結構豐富：支援字串、清單、雜湊、集合及有序集合，滿足大多數使用需求。

•  支援多種語言：Redis支援許多語言，如C、C 、C#、Go、Java、JavaScript、PHP等等。

•  多種特性：Redis也支援publish/subscribe, 通知, key 過期等功能。

4. Redis能做什麼

因為Redis交換資料速度快，所以常在伺服器中被用來儲存一些需要頻繁調取的數據，相較於直接讀取磁碟來獲得數據，使用Redis可以節省大量時間，提升效率。舉個例子：

某影片網站每天有100萬人造訪首頁推薦影片專欄，如果都從資料庫查詢讀取，那麼每天都至少要多出100萬次資料庫查詢要求。若使用了Redis，將常被調取的資料存到記憶體中，每次節約0.1秒，100萬次就有10萬秒，極大程度提高了速度與開銷。

總之，Redis的應用場景十分廣泛，且價值極高，現在就開始學學基礎。

5. 安裝Redis

若想做好工作，就必須先準備好工具；想要學習Redis，那麼第一步當然就是安裝Redis了。只展示在Windows系統下安裝Redis，因為我正在使用Windows作業系統。要嘗試Redis，但不想安裝它時，您可以使用官方提供的線上測試網站，其中還有簡單的介紹和教學。

•  Windows下安裝Redis這裡我們下載Redis-x64-3.2.100.zip壓縮套件檔案(如果有更新版本，可以下載最近更新的穩定版本)。

download

下載好之後解壓縮到自己的資料夾。例如我解壓縮到D:\redis中。

unzip

打開cmd窗口，使用cd指令切換目錄到解壓縮後的資料夾路徑（例如我切換目錄到D:\redis） ，然後執行指令：

redis-server.exe redis.windows.conf。

輸入之後會顯示如下介面：

#redis-server

我們成功啟動了Redis 服務端，如圖所示，可看到連接埠號碼為6379 等相關資訊。在使用redis服務端時，我們需要在新開一個cmd窗口，同時保持原來的窗口不關閉，否則將無法存取服務端。同樣將路徑切換到redis目錄下，然後執行：

redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379

存入一個鍵值對：

set firstkey "hello redis"

取出鍵值對：

get firstkey

關閉連線：

quit

first_use

我們成功在Windows作業系統下安裝了Redis，並且首次體驗了Redis的鍵值對儲存模式。

6. Redis資料結構

Redis支援五種資料結構：String(字串)、Hash(哈希)、List(列表)、Set(集合)以及SortedSet(有序集合)。下面我們簡單介紹下每一種資料結構以及他們的基本指令。

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2.  StringString是Redis最基本的数据结构，也是任何存储系统都必备的数据类型。String类型是二进制安全的，简单来说，基本上你什么都能用字符串存储，你可以把图片文件的内容或者序列化的对象作为字符串来存储。String类型的值最大可以存512MB，确实基本什么都够存了。 

> set mykey "hello world"  OK

> gey mykey    "hello world"

> getrange mykey 6 10      "world"      > getrange mykey 0 20      "hello world"      > getrange mykey 0 -1      "hello world"

Tips：从上面几个实例，我们不难看出字符串起始从0开始；若end大于字符串长度时返回完整字符串；而当end为-1时，end为字符串最后一个字符。 

> getset database "mysql"      (nil)      > get database      "mysql"      > getset database "redis"      "mysql"      > get database      "redis"

Tips: 当键未设置时，会返回(nil)。 

> strlen mykey     (integer) 11

> append mykey ", hello redis"    24    >get mykey    "hello world, hello redis"

> set incr_num 10     OK     >get incr_num     "10"     >incr incr_num     (integer) 11

> incrby incr_num 4  (intrger) 15

> incrbyfloat incr_num 0.5   15.5

Tips：整数值会显示为integer，当变为浮点型后并不会提示为float 

> set decr_num 10     OK     > get decr_num     "10"     > decr decr_num     (integer) 9

> decrby decr_num 4     (integer) 5

Tips：redis并没有数字值减少给定浮点值的命令，如果我们想要decr_num减少2.5，可以用incrbyfloat命令执行incrbyfloat decr_num -2.5。   

> incrbyfloat decr_num -2.5        2.5

•   decrby key decrement：整数值减少给定整数值(decrement)

•   decr key：整数值-1

•   incrbyfloat key increment：数字值增加给定浮点值(increment)

•   incrby key increment：整数值增加给定整数值(increment)

•    ncr key：整数值+1

•   append key value：如果可以已存在且是一个字符串，则将指定value添加到原值末尾,会返回操作后字符串长度

•   strlen key：返回键所存储的字符串值的长度

•   getset key value：设置指定键的新值，并返回旧值

•   getrange key start end：返回key中字符串的子串

•   get key：获取指定键的值

•   set key value：设置指定键的值

  2.   HashHash存储的是field和value的映射关系，适合用户存储对象。比如要存储一个用户的姓名、年龄、地址等，就可以使用Hash。每个Hash可以存储232>-1个field-value对(4294967295，40多亿)。

> hset myhash name "test"    (integer) 1    > hget myhash name    "NPC"    > hset myhash name "NPC"    (integer) 0

Tips：使用hset命令，新建字段并设置值成功后返回1，如果修改已有字段的值则返回0。

> hmset myhash age "20" country "China"    OK

> hexists myhash name      (integer) 1      > hexists myhash phone      (integer) 0

Tips：哈希表key中含有字段field返回1，不含有或对应key不存在返回0。 

> hmget myhash name age phone     1) "NPC"     2) "20"     3) (nil)

> hgetall myhash     1) "name"     2) "NPC"     3) "age"     4) "20"     5) "country"     6) "China"

> hkeys myhash     1) "name"     2) "age"     3) "country"

> hvals myhash     1) "NPC"     2) "20"     3) "China"

> hlen myhash   3

> hdel myhash age      (integer) 1

•   hdel key field1：删除哈希表key中一个field

•   hlen key：获取哈希表key中字段的数量

•   hvals key：获取哈希表key中所有value

•   hkeys key：获取哈希表key中所有field

•   hgetall key：获取哈希表key中所有field-value对

•   hmget key field1 [field2]：获取哈希表key中所有给定field的value

•   hexists key field：查看field是否存在于哈希表key中

•   hmset key field1 value1 [field2 value2]：同时设置哈希表key中的多个field-value对。

•   hset key field value：设置哈希表中key中field的值为value

•   hget key field：获取哈希表key中field对应的value

  3.  ListRedis的List类型是简单的字符串列表，在底层实现上相当于一个链表，我们可以在列表的头部(左边)或尾部(右边)添加值。列表最多可以存储232>-1个元素(4294967295，40多亿)。 

> lpush mylist "a" "b"     (integer) 2     > rpush mylist "c" "d"     (integer) 4

Tips：执行lpush和rpush命令后返回列表的长度。

> llen mylist    (integer) 4

> lrange mylist 0 -1    1) "b"    2) "a"    3) "c"    4) "d"    > lrange mylist 1 -2    1) "a"    2) "c"

Tips：由上述例子我们不难看出lrange命令中的start和end参数都是索引值，其中0代表第一个元素，-1表示最后一个元素。 

> lindex mylist 0     "b"

> lpop mylist  "b"  > rpop mylist  "d"

> rpush rem "hello" "hello" "redis" "hello"     (integer) 4     > lrange rem 0 -1     1) "hello"     2) "hello"     3) "redis"     4) "hello"     > lrem rem -2 "hello"     (integer) 2     >lrange rem 0 -1     1) "hello"     2) "redis"

在列表中从左到右搜索，移除数量为count且与value相等的元素。count

•   lrem key count value：根据count的值，移除列表中与参数value相等的元素

•   lpop key：移除并获取列表头部的值

•   rpop key：移除并获取列表尾部的值

•   lindex key index：通过索引获取列表中元素

•   lrange key start end：获取列表指定范围内的值

•   llen key：获取列表长度

•   lpush key value1 [value2]：将一个或多个值插入到列表头部(左边)

•   rpush key value1 [value2]：将一个或多个值插入到列表尾部(右边)

  4.  SetSet(集合)存储string类型的值，集合不允许重复元素，但集合里面的元素没有先后顺序。集合中最大的成员数为232>-1(4294967295，40多亿)。

> sadd myset1 "hello" "redis"    (integer) 2    > sadd myset1 "hello"    (integer) 0

Tips：当向集合添加重复成员时，返回0

> scard myset1  2

> smembers myset1    1) "hello"    2) "redis"

> sadd myset2 "hello" "world"    (integer) 2    > sdiff myset1 myset2    1) "redis"    > sdiff myset2 myset1    1) "world"

> sinter myset1 myset2     1) "hello"

> sunion myset1 myset2    1) "hello"    2) "redis"    3) "world"

> sadd myset1 "NPC"     (integer) 1     >spop myset1     "redis"     >smembers myset1     1) "NPC"     2) "hello"

•   spop key：移除并返回集合中的一个随机元素

•   sunion key1 [key2]：返回所有给定集合的并集

•   sinter key1 [key2]：返回所有给定集合的交集

•   sdiff key1 [key2]：返回所有给定集合的差集

•   smembers key：返回集合中的所有成员

•   scard key：获取集合成员数量

•   sadd key member1 [member2]：向集合添加一个或多个成员

  5.  SortedSet除了无序集合(Set)，Redis还提供了有序集合(SortedSet)，有序集合不允许重复的成员，且每个不同的成员都关联一个double类型的分数，redis通过这些分数对成员进行从小到大排序。有序集合有时也被称为ZSet，因为其命令都是以字母Z开头的。

> zadd myzset 10 "one" 20 "two" 30 "three"   (integer) 3

> zcard myzset  3

> zscore myzset "one"  10.0

> zrange myzset 0 -1     1) "one"     2) "two"     3) "three"     > zrange myzset 0 -1 withscores     1) "one"     2) 10.0     3) "two"     4) 20.0     5) "three"     6) 30.0     > zrevrange myzset 0 -1 withscores     1) "three"     2) 30.0     3) "two"     4) 20.0     5) "one"     6) 10.0

> zrank myzset "one"    0    >zrank myzset "three"    2    > zrevrank myzset "one"    2    > zrevrank myzset "three"    0

> zcount myzset 15 40    2

> zrange myzset 0 -1 withscores    1) "one"    2) 10.0    3) "two"    4) 20.0    5) "three"    6) 30.0    > zincrby myzset 40 "one"    50.0    > zrange myzset 0 -1 withscores    1) "two"    2) 20.0    3) "three"    4) 30.0    5) "one"    6) 50.0

•   zincrby key increment member：将指定成员的分数增加increment

•   zcount key min max：返回分数在min和max之间的成员数量

•   zrank key member：返回指定成员的排名，从小到大排序

•   zrevrank key member：返回指定成员的排名，从大到小排序

•   zrange key start end [withscores]：通过索引start和end从小到大返回成员

•   zrevrange key start end [withscores]：通过索引start和end从大到小返回成员

•   zscore key member：返回指定成员的分数

•   zcard key：获取有序集合的成员数量

•   zadd key score1 member1 [score2 member2]：向有序集合中添加一个或多个成员，或者更新已有成员分数 

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