Redis入门之认识redis(一)

第1章 非关系型数据库

1.1 NoSQL数据库概述

　　1) NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即“不仅仅是SQL”，泛指非关系型的数据库。

NoSQL 不依赖业务逻辑方式存储，而以简单的key-value模式存储。因此大大的增加了 数据库的扩展能力。

　　2) NoSQL的特点

• 不遵循SQL标准
• 不支持ACID
• 远超于SQL的性能。

　　3) NoSQL的适用场景

• 对数据高并发的读写
• 海量数据的读写
• 对数据高可扩展性的

　　4) NoSQL的不适用场景

• 需要事务支持
• 基于sql的结构化查询存储，处理复杂的关系,需要即席查询。

　　5) 建议: 用不着sql的和用了sql也不行的情况，请考虑用NoSql

1.2常用的缓存数据库

1) Memcached

2) Redis

3)  mongoDB

第2章 Redis简介

2.1 Redis是什么

　　Redis是一个开源的key-value存储系统。和Memcached类似，它支持存储的value类型相对更多，包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash（哈希类型）。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。在此基础上，Redis支持各种不同方式的排序。与memcached一样，为了保证效率，数据都是缓存在内存中。区别的是Redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件，并且在此基础上实现了master-slave(主从)同步。

2.2 Redis的应用场景

1) 配合关系型数据库做高速缓存

l 高频次，热门访问的数据，降低数据库IO

l 高频次，热门访问的数据，降低数据库IO

2) 由于其拥有持久化能力，利用其多样的数据结构存储特定的数据

l 最新N个数据 è 通过List实现按自然事件排序的数据

l 排行榜，TopN è 利用zset(有序集合)

l 时效性的数据，比如手机验证码è Expire过期

l 计数器，秒杀 è 原子性，自增方法INCR、DECR

l 去除大量数据中的重复数据è 利用set集合

l 构建队列è利用list集合

l 发布订阅消息系统 è pub/sub模式

2.3 Redis的启动

1) 默认前台方式启动

l 直接执行redis-server 即可.启动后不能操作当前命令窗口

2) 推荐后台方式启动

l 拷贝一份redis.conf配置文件到其他目录，例如根目录下的myredis目录  /myredis

l 修改redis.conf文件中的一项配置 daemonize 将no 改为yes，代表后台启动

l 执行配置文件进行启动 执行 redis-server /myredis/redis.conf

2.4 客户端访问

1) 使用redis-cli 命令访问启动好的Redis

l 如果有多个Redis同时启动，则需指定端口号访问  redis-cli -p 端口号

2) 测试验证,通过 ping 命令 查看是否 返回 PONG

2.5 关闭Redis服务

1) 单实例关闭

l 如果还未通过客户端访问，可直接 redis-cli shutdown

l 如果已经进入客户端,直接 shutdown即可.

2) 多实例关闭

l 指定端口关闭 redis-cli -p 端口号 shutdown

2.6 Redis 默认16个库

1) Redis默认创建16个库,每个库对应一个下标,从0开始.

通过客户端连接后默认进入到0 号库，推荐只使用0号库.

2) 使用命令 select 库的下标  来切换数据库，例如  select 8

2.7 Redis的单线程+多路IO复用技术

1) 多路复用是指使用一个线程来检查多个文件描述符（Socket）的就绪状态，比如调用select和poll函数，传入多个文件描述符，如果有一个文件描述符就绪，则返回，否则阻塞直到超时。得到就绪状态后进行真正的操作可以在同一个线程里执行，也可以启动线程执行（比如使用线程池）。

2) Memcached 是 多线程 + 锁.

Redis 是 单线程 + 多路IO复用.

第3章 Redis的五大数据类型

3.1 key

keys  *	查看当前库的所有键
exists <key>	判断某个键是否存在
type <key>	查看键的类型
del <key>	删除某个键
expire <key> <seconds>	为键值设置过期时间，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
dbsize	查看当前数据库中key的数量
flushdb	清空当前库
Flushall	通杀全部库

3.2 String

1) String是Redis最基本的类型，你可以理解成与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value

2) String类型是二进制安全的。意味着Redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象 。

3) String类型是Redis最基本的数据类型，一个Redis中字符串value最多可以是512M

4) 常用操作

get <key>	查询对应键值
set <key> <value>	添加键值对
append <key> <value>	将给定的<value>追加到原值的末尾
strlen <key>	获取值的长度
senx <key> <value>	只有在key 不存在时设置key的值
incr <key>	将key中存储的数字值增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 只能对数字之操作，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
mset <key1> <value1> <key2> <value2>	同时设置一个或多个key-value对
mget <key1> <key2>  <key3>	同时获取一个或多个value
msetnx <key1> <value1> <key2> <value2>	同时设置一个或多个key-value对，当且仅当所有给定的key都不存在
getrange <key> <起始位置> <结束位置>	获得值的范围,类似java中的substring
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
setex <key> <过期时间> <value>	设置键值的同时，设置过去时间，单位秒
getset <key> <value>	以新换旧,设置了新值的同时获取旧值

5) 详说incrkey 操作的原子性

l 所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作；这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何 context switch （切换到另一个线程）。

l 在单线程中， 能够在单条指令中完成的操作都可以认为是" 原子操作"，因为中断只能发生于指令之间。

l 在多线程中，不能被其它进程（线程）打断的操作就叫原子操作。

3.3 List

1) 单键多值

2) Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素导列表的头部（左边）或者尾部（右边）。

3) 它的底层实际是个双向链表，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

4)

5) 常用操作

lpush/rpush  <key>  <value1>  <value2>	从左边/右边插入一个或多个值。
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<key1>列表右边吐出一个值，插到<key2>列表左边
lrange <key> <start> <stop>	按照索引下标获得元素(从左到右)
lindex <key> <index>	按照索引下标获得元素(从左到右)
llen <key>	获得列表长度
linsert <key>  before <value>  <newvalue>	在<value>的后面插入<newvalue> 插入值
lrem <key> <n>  <value>	从左边删除n个value(从左到右)

3.4 Set

1) Redis set对外提供的功能与list类似是一个列表的功能，特殊之处在于set是可以自动排重的，当你需要存储一个列表数据，又不希望出现重复数据时，set是一个很好的选择，并且set提供了判断某个成员是否在一个set集合内的重要接口，这个也是list所不能提供的

2) Redis的Set是string类型的无序集合。它底层其实是一个value为null的hash表,所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。

3) 常用操作

sadd <key>  <value1>  <value2> ....	将一个或多个 member 元素加入到集合 key 当中，已经存在于集合的 member 元素将被忽略。
smembers <key>	取出该集合的所有值。
sismember <key>  <value>	判断集合<key>是否为含有该<value>值，有返回1，没有返回0
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>	随机从该集合中吐出一个值。
srandmember <key> <n>	随机从该集合中取出n个值。 不会从集合中删除
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。

3.5 Hash

1) Redis  hash 是一个键值对集合

2) Redis hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。

3) 类似Java里面的Map<String,Object>

4) 分析一个问题: 现有一个JavaBean对象，在Redis中如何存?

l 第一种方案:  用户ID为key ,VALUE为JavaBean序列化后的字符串

缺点: 每次修改用户的某个属性需要，先反序列化改好后再序列化回去。开销较大

l 第二种方案: 用户ID+属性名作为key, 属性值作为Value.

缺点: 用户ID数据冗余

l 第三种方案: 通过 key(用户ID) + field(属性标签) 就可以操作对应属性数据了，既不需要重复存储数据，也不会带来序列化和并发修改控制的问题

5) 常用操作

hset <key>  <field>  <value>	给<key>集合中的  <field>键赋值<value>
hget <key1>  <field>	从<key1>集合<field> 取出 value
hmset <key1>  <field1> <value1> <field2> <value2>...	批量设置hash的值
hexists key  <field>	查看哈希表 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>  <increment>	为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 increment
hsetnx <key>  <field> <value>	将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ，当且仅当域 field 不存在

3.6 zset (sorted set)

1) Redis有序集合zset与普通集合set非常相似，是一个没有重复元素的字符串集合。不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个评分（score） ，这个评分（score）被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。集合的成员是唯一的，但是评分可以是重复了 。

2) 因为元素是有序的, 所以你也可以很快的根据评分（score）或者次序（position）来获取一个范围的元素。访问有序集合的中间元素也是非常快的,因此你能够使用有序集合作为一个没有重复成员的智能列表。

3) 常用操作

zadd  <key> <score1> <value1>  <score2> <value2>...	将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中
zrange <key>  <start> <stop>  [WITHSCORES]	返回有序集 key 中，下标在<start> <stop>之间的元素 带WITHSCORES，可以让分数一起和值返回到结果集。
zrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count]	返回有序集 key 中，所有 score 值介于 min 和 max 之间(包括等于 min 或 max )的成员。有序集成员按 score 值递增(从小到大)次序排列。
zrevrangebyscore key max min [withscores] [limit offset count]	同上，改为从大到小排列。
zincrby <key> <increment> <value>	为元素的score加上增量
zrem  <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开始。