• 一. 概述
  • Redis 优势
  • Redis 支持哪些数据结构
  • redis 最适合的场景
    • 1. 会话缓存（Session Cache）
    • 2. 全页缓存（FPC）
    • 3. 队列
    • 4. 排行榜/计数器
    • 验证码
    • 防止流量攻击
• 二、 Redis命令
  • 常用命令
• 三、 5中基本数据类型
  • 1. string命令
  • 2. List命令
  • 3. Set命令
  • 4. Hash命令
  • 5. Zset（有序集合）
• 四、 三种特殊数据类型
  • Geospatial 地理位置
  • Hyperloglog
  • Bitmap
• 五、 Redis发布订阅

一. 概述

• Redis 是完全开源免费的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value数据库。

• Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：

  • Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
  • Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
  • Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

Redis 优势

• 性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
• 丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
• 原子 – Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过MULTI和EXEC指令包起来。
• 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

Redis 支持哪些数据结构

STRING：字符串、整数或浮点数
LIST：列表，可存储多个相同的字符串
SET：集合，存储不同元素，无序排列
HASH：散列表，存储键值对之间的映射，无序排列
ZSET：有序集合，存储键值对，有序排列

redis 最适合的场景

Redis最适合所有数据in-momory的场景，虽然Redis也提供持久化功能，但实际更多的是一个disk-backed的功能，跟传统意义上的持久化有比较大的差别，那么可能大家就会有疑问，似乎Redis更像一个加强版的Memcached，那么何时使用Memcached,何时使用Redis呢?

• 如果简单地比较Redis与Memcached的区别，大多数都会得到以下观点：
  • Redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
  • Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。
  • Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。

1. 会话缓存（Session Cache）

最常用的一种使用Redis的情景是会话缓存（session cache）。用Redis缓存会话比其他存储（如Memcached）的优势在于：Redis提供持久化。当维护一个不是严格要求一致性的缓存时，如果用户的购物车信息全部丢失，大部分人都会不高兴的，现在，他们还会这样吗？
幸运的是，随着 Redis 这些年的改进，很容易找到怎么恰当的使用Redis来缓存会话的文档。甚至广为人知的商业平台Magento也提供Redis的插件。

2. 全页缓存（FPC）

除基本的会话token之外，Redis还提供很简便的FPC平台。回到一致性问题，即使重启了Redis实例，因为有磁盘的持久化，用户也不会看到页面加载速度的下降，这是一个极大改进，类似PHP本地FPC。
再次以Magento为例，Magento提供一个插件来使用Redis作为全页缓存后端。
此外，对WordPress的用户来说，Pantheon有一个非常好的插件 wp-redis，这个插件能帮助你以最快速度加载你曾浏览过的页面。

3. 队列

Reids在内存存储引擎领域的一大优点是提供 list 和 set 操作，这使得Redis能作为一个很好的消息队列平台来使用。Redis作为队列使用的操作，就类似于本地程序语言（如Python）对 list 的 push/pop 操作。

4. 排行榜/计数器

Redis在内存中对数字进行递增或递减的操作实现的非常好。集合（Set）和有序集合（Sorted Set）也使得我们在执行这些操作的时候变的非常简单，Redis只是正好提供了这两种数据结构。所以，我们要从排序集合中获取到排名最靠前的10个用户–我们称之为“user_scores”，我们只需要像下面一样执行即可：
当然，这是假定你是根据你用户的分数做递增的排序。如果你想返回用户及用户的分数，你需要这样执行：
ZRANGE user_scores 0 10 WITHSCORES
Agora Games就是一个很好的例子，用Ruby实现的，它的排行榜就是使用Redis来存储数据的。

验证码

防止流量攻击

二、 Redis命令

Redis命令用于在redis服务上执行操作。要在redis服务上执行命令需要一个redis客户Redis客户端

常用命令

keys:返回满足的所有键,可以模糊匹配比如 keys abc* 代表abc开头的key
exists key:是否存在指定的key,存在返回1,不存在返回0
expire key second:设置某个key的过期时间时间为秒
del key:删除某个key
ttl key:查看剩余时间,当key不存在时,返回-2;存在但没有设置剩余生存时间时,返回-1,否则,以秒为单位,返回key的剩余生存时间。
pttl key:以毫秒为单位查看剩余时间
persist key:取消过去时间
PEXPIRE key milliseconds修改key的过期时间为毫秒
select: 选择数据库数据库为0-15 默认一共16个数据库,设计成多个数据库实际上是为了数据库安全和备份
move key dbindex:将当前数据中的key转移到其他数据库
randomkey:随机返回一个key
rename key key2:重命名key
echo: 打印命令
dbsize:查看数据库的key数量
info:查看数据库信息
config get:实时传储收到的请求,返回相关的配置
flushdb:清空当前数据库
flushall:清空所有数据库

三、 5中基本数据类型

1. string命令

127.0.0.1:6379[1]> set name sky       # 设置
OK
127.0.0.1:6379[1]> APPEND name hello  # 在尾部添加
(integer) 8
127.0.0.1:6379[1]> get name           # 获取
"skyhello"
127.0.0.1:6379[1]> STRLEN name        # 获取字符串长度
(integer) 8

---

127.0.0.1:6379> set view 0      # 设置访问量
OK
127.0.0.1:6379> incr view       # 增加 view++
(integer) 1
127.0.0.1:6379> decr view       # 减少 view--
(integer) 0
127.0.0.1:6379> incrby view 10  # 按步长增加 view=view+10
(integer) 10
127.0.0.1:6379> decrby view 10  # 按步长减少 view=view-10
(integer) 0

---

127.0.0.1:6379> set name sky,hilohijsk.  # 设置name的值
OK
127.0.0.1:6379> getrange name 0 4        # 截取字符串[0,4]
"sky,h"
127.0.0.1:6379> getrange name 0 -1       # 获取全部的字符串 和 get key是一样的 
"sky,hilohijsk."
127.0.0.1:6379> setrange name 2 empe     # 替换指定位置开始的字符串
(integer) 14
127.0.0.1:6379> get name
"skempelohijsk."

---

# setex (set with expire)    # 设置过期时间 
# setnx (set if not exist)   # 不存在在设置 （在分布式锁中会常常使用！） setex key3 30 hello       # 设置key3 的值为 hello,30秒后过期 
setnx mykey redis   # 如果mykey不存在，创建mykey 
(integer) 1

---

mset mget
# 同时设置和获取多个值
127.0.0.1:6379> mset k1 v1 k2 v2 k3 v3  # 同时设置多个值
OK
127.0.0.1:6379> mget k1 k2 k3           # 同时获取多个值
1) "v1"
2) "v2"
3) "v3"
127.0.0.1:6379> msetnx k1 a1 k4 v4  # msetnx是一个原子性的操作，要么一起功，要么一起失败！
(integer) 0
127.0.0.1:6379> get k4
(nil)

---

# 设置对象
127.0.0.1:6379> set user:1 {name:sky,age:14}  # 设置一个user:1 对象，值为json字符来保存一个对象！

# 这里的key是一个巧妙的设计： user:{id}:{filed}
127.0.0.1:6379> mset user:1:name zhangsan user:1:age 2 
OK
127.0.0.1:6379> mget user:1:name user:1:age 
1) "zhangsan"
2) "2"

---

# 先get然后再set
127.0.0.1:6379> getset name sky  # 若不存在该值，则返回nil
(nil)
127.0.0.1:6379> getset name aa   # 如果存在值，获取原来的值，并设置新的值 
"sky"
127.0.0.1:6379> get name 
"aa"

2. List命令

在redis里面，我们可以把list玩成 ，栈、队列、阻塞队列！所有的list命令都是用l开头的

lpush list first    # 将一个值或者多个值，插入到列表头部 （左） 
rpush list second   # 将一个值或者多个值，插入到列表尾部 （右） 
lrange list 0 -1    # 获取list中值
lrange list 0 1     # 通过区间获取具体的值
lpop list           # 移除list的第一个元素 
rpop list           # 移除list的最后一个元素 
lindex list 1       # 通过下标获得 list 中的某一个值
Llen list           # 返回列表的长度
lrem list 2 one     # 移除list集合中指定个数（2个）的value，精确匹配 
ltrim mylist 1 2    # 通过下标截取指定的长度，这个list已经被改变了，只剩下截取的元素！ 
rpoplpush list otherlist # 移除列表的后一个元素，将他移动到新的列表中！
exists list         # 判断这个列表是否存在 
lset list 0 item    # 如果不存在列表,更新会报错 
lset list 6 other   # 如果不存在当前下标（6），则会报错！
LINSERT list before "world" "other" # 将某个具体的value插入到列把你中某个元素的前面或者后面 
LINSERT mylist after "world" "other" 

3. Set命令

sadd myset "hello"	# set集合中添加元素
smembers myset		# 查看指定set的所有值 
sismember myset hello	# 判断某一个值是不是在set集合中！ 
scard myset		# 获取set集合中的内容元素个数
srem myset hello	# 移除set集合中的指定元素 
spop myset  		# 随机删除一些set集合中的元素！ 
smove myset set2 "hi" 	# 将一个指定的值，移动到另外一个set集合！
sinter set1 set2 	# 交集
sunion set1 set2	# 并集
adiff set1 set2    	# 差集

4. Hash命令

hash变更的数据 user name age,尤其是是用户信息之类的，经常变动的信息！ hash 更适合于对象的 存储，String更加适合字符串存储！

hset myhash field1 hello	# set一个具体key-vlaue
hmset myhash field1 hello field2 world	# set多个 key-vlaue  
hget myhash field1  		# 获取一个字段值
hgetall myhash   		# 获取全部的数据
hdel myhash field1		# 删除hash指定key字段，对应的value值也就消失了 
hlen myhash  			# 获取hash表的字段数量 
hexists myhash field1		# 判断hash中指定字段是否存在！ 
hkeys myhash		# 获得所有field 
hvals myhash  		# 只获得所有value 
hincrby myhash field3 3	# 指定增量3
hsetnx myhash field4 hello	# 如果不存在则可以设置，存在则不能 

5. Zset（有序集合）

在set的基础上，增加了一个值，set k1 v1 ---> zset k1 score1 v1

zadd myset 1 one		# 添加一个元素，1是score
zadd myset 2 two 3 three	# 添加多个值
zrange myset 0 -1		# 查看所有元素（从小到大排序）
zrevrange myset 0 -1  		# 查看所有元素（从大到小排序）
ZRANGEBYSCORE salary -inf +inf withscores # 显示全部的用户并且附带成绩
zrem salary hello   		# 移除有序集合中的指定元素 
zcard salary			# 获取有序集合中的个数 
zcount myset 1 3  		# 获取指定区间的成员数量 

四、 三种特殊数据类型

Geospatial 地理位置

略

Hyperloglog

优点：占用的内存是固定，2^64 不同的元素的技术，只需要废 12KB内存！如果要从内存角度来比较的话Hyperloglog 首选！
网页的 UV （一个人访问一个网站多次，但是还是算作一个人！）
传统的方式， set 保存用户的id，然后就可以统计 set 中的元素数量作为标准判断 ! 这个方式如果保存大量的用户id，就会比较麻烦！我们的目的是为了计数，而不是保存用户id；
0.81% 错误率！ 统计UV任务，可以忽略不计的！

pfadd mykey a b c d e f g h i j   # 创建第一组元素 mykey 
pfcount mykey  # 统计mykey元素的基数数量
pfadd mykey2 i j z x c v b n m   # 创建第二组元素 mykey2  
pfmerge mykey3 mykey mykey2  # 合并两组 mykey mykey2 => mykey3 并集 

Bitmap

位存储
统计用户信息，活跃，不活跃！ 登录 、 未登录！ 打卡，365打卡！ 两个状态的，都可以使用 Bitmaps
Bitmap 位图，数据结构！ 都是操作二进制位来进行记录，就只有0 和 1 两个状态！
365 天 = 365 bit 1字节 = 8bit 46 个字节左右！

# 使用bitmap来记录周一到周日的打卡！ 
setbit sign 0 1
setbit sign 1 0
setbit sign 2 0
setbit sign 3 1
setbit sign 4 1
setbit sign 5 0
setbit sign 6 0

getbit sign 3 # 查看第4天是否打卡

bitcount sign  # 统计这周的打卡记录

五、 Redis发布订阅

当有新消息通过 PUBLISH 命令发送给频道 channel1 时， 这个消息就会被发送给订阅它的三个客户端

命令

测试

• 发布者

127.0.0.1:6379> publish sky hello
(integer) 1

• 接收者

127.0.0.1:6379> subscribe sky
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "sky"
3) (integer) 1
1) "message"
2) "sky"
3) "hello"