初识Redis（一）：Redis简介及数据类型

Redis简介

Redis是一款开源免费、高性能的非关系型数据库

非关系型数据库(Not Only SQL)： 简称是NoSQL，一般我们习惯解释成非关系型数据库，其实应该理解成不止是关系型数据库，或者超关系型数据库。一般用来存储不规范、复杂的数据形式。相比关系型数据库，非关系型数据库性能更好，扩展性更强，但是对于财务,金融,银行等规模巨大,流程规范，数据格式统一的行业来讲，使用关系数据库更佳。

Redis特点

• 数据类型丰富
• 支持master-slave模式的数据备份
• 支持数据持久化，可将内存中的数据保存在磁盘
• 性能极高
• 所有操作都是原子性操作

原子性操作： A账户有3000块钱，B账户有2000块钱，现在从A账户向B账户转1000块钱，要做如下两个操作： 1. 从A账户中减去1000块钱，那么A账户现在有2000块钱；2. B账户加上1000块钱， 那么B账户现在有3000块钱。如果在A账户减去1000块钱的时候，忽然发生了意外，比如停电、断网之类的，导致转账这个操作中止了，此时A账户的钱已经减去了，但是B账户没有增加1000块钱，那么我们就称这个操作失败了，要进行回滚。回滚就是回到没转账之前的状态，此时A账户照常有3000块，B账户有2000块。

这种要么一起成功（A账户减少1000块，B账户增加1000块），要么一起失败（A、B账户都回到原来状态，A有3000块钱，B有2000块钱）的操作就叫原子性操作。

Redis安装

1. 下载Redis源码

   redis-3.2.1

2. 解压

   tar xzvf redis-3.2.1.tar.gz

3. 编译安装

   cd redis-3.2.1
make && make install

ps：遇上 `Hint: It's a good idea to run 'make test';` ,我们可以先安装tcl工具 `yum install tcl` ，然后执行 `make test` 进行检测。得到 `\o/ All tests passed without errors!` 的提示，就说明安装成功。

4. 默认安装的路径

   Redis客户端： /usr/local/bin/redis-cli

   Redis服务端： /usr/local/bin/redis-server

5. 启动Redis

   启动Redis服务：[root@CentOS6 /]# redis-server

Redis配置密码

1. 不重启Redis，设置密码

   127.0.0.1:6379> config set requirepass 123456
   OK
   127.0.0.1:6379> 
   127.0.0.1:6379> config get requirepass
   (error) NOAUTH Authentication required.
   

2. 修改配置文件，设置密码

   在 redis.conf 配置文件中修改密码，#requirepass foobared, 去掉前面的注释，并设置自己的密码，保存配置文件并重启

   ps:重启的时候一定需要指定修改后的配置文件，否则密码设置不起效

Redis数据类型

字符串

字符串是Redis最基本的数据类型，一个key对应一个value，一个key最大能存储512MB。

常用字符串命令

• SET key value 设置指定 key 的值
• SETX key timeout value 设置指定 key 的值及过期时间
• GET key 获取指定 key 的值
• GETRANGE key start end 截取key中的字符串
• GETSET key value 重置key的值，并返回key的旧值（key没有旧值时，返回nil）
• SETBIT key offset value 设置key所存储的字符串，offset位上的值（offset上的值为0或1）
• GETBIT key offset 获取key所存储的字符串，offset位上的值
• STRLEN key 返回 key 所存储的字符串的长度
• INCRBY key increment 将 key 所存储的值加上特定的增量 increment
• DECRBY key decrement 将 key 所存储的值减去特定的减量值 decrement
• APPEND key value 如果 key 已经存在，并且是一个字符串，APPEND命令将 value 追加到原value的末尾

特点

• 自增、自减
• 位运算

常用应用场景

• 利用 setbit、getbit、bitcount 统计用户签到、活跃用户（注意：bitcount的start、end参数指的是字符串的位置，不是对应位的位置）
• 利用 INCR做原子计数器，生成唯一序列号
• 设置 key 有效期，上操作锁或者防止短时间内频繁发送短信验证

哈希

一个哈希数据，里面包含了N对键值对

常用哈希命令

• HSET key field value 将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value

• HMSET key field1 value1 field2 value2 将多个 field-value（域-值）对设置到哈希表 key 中

• HSETNX key field value 当字段 field 不存在时，设置哈希表字段值

• HLEN key 获取哈希表中字段的数量

• HKEYS key 获取哈希表中所有的字段

• HGET key field 获取存储在哈希表中指定字段的值

• HMGET key field1 field2 获取所有给定字段的值

• HGETALL key 获取哈希表 key 中，所有的字段和值

• HVALS key 获取哈希表中所有的值

• HEXISTS key field 查看哈希表 key 中，指定的字段是否存在

• HINCRBY key field increment 为哈希表 key 中指定字段加上增量 increment

• HSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count] 分批次遍历哈希表 key 中的键值对，cursor为0时表示开始一次新的遍历，每次遍历返回来的cursor，作为下次遍历的cursor，直至遍历返回的cursor为0时，代表刚好结束一次完整的key遍历（cursor类似接力棒，从0到0代表一次完整的遍历。HSCAN命令并且有match匹配功能

• HDEL key field1 field2 删除一个或多个字段

特点

• 数据结构有明显的层级关系

常用应用场景

• 存储有层级关系，并且部分数据需要变更的，如用户信息

列表

一个列表，包含了N个字符串

• LPUSH key string1 往列表左侧插入一个或多个值
• RPUSH key string1 往列表右侧插入一个或多个值
• LINSERT key BEFORE/AFTER oldString newString 在列表指定元素前（后）插入一个值（元素不存在或列表不存在，则不执行任何操作）
• LSET key index string 通过索引设置列表元素的值
• LINDEX key sindex 通过索引获取列表中的元素
• LLEN key 获取列表的长度
• LRANGE key start stop 获取列表指定范围内的元素
• LPOP key 移出列表中的第一个元素，并返回移出的元素
• RPOP key 移出列表中的最后一个元素，并返回移出的元素
• BLPOP key time 移出列表中的第一个元素，并返回移出的元素，如果列表为空，则在time秒之后弹出nil
• BRPOP key time 移出列表中的最后一个元素，并返回移出的元素，如果列表为空，则在time秒之后弹出nil
• BRPOPLPUSH key1 key2 time 将key1最右侧的元素弹出到key2的最左侧，如果key1没有元素，则等待time秒后，弹出nil
• LREM key count string 移除列表中与string相等的元素，共移除count个，如果count大于0，则从表头向表尾搜索，如果count小于0，则从表尾向表头搜索
• LTRIM key start stop 只保留start到stop区间的元素，其余元素均移除

特点

• 有序，自由实现堆、栈的功能
• 轮询监控
• 索引取区间

常用应用场景

• 利用 LTRIM key start stop获取网站最后5个访问用户、最新消息排行榜
• 利用PUSH POP当成队列，进行多任务处理
• 利用BRPOPLPUSH key1 key1 time,使用相同的key作为BRPOPLPUSH的两个参数，无限循环整个列表，比如：一个服务器监控程序，并行检查一组网站，确保网站的可访问性
• 利用BRPOP key time进行事件提醒，在新元素到达时立即处理，新元素未到达一直阻塞住，避免轮询占用资源

集合（Set）

一个集合（key），包含了N个集合成员（value）。集合成员是无序的，且是唯一的，一个集合最多可以有2^32 - 1个成员

• SADD key value1 value2 向集合添加一个或多个成员
• SMEMBERS key 获取一个集合中所有的成员
• SCARD key 获取集合的成员数
• SISMEMBER key member 判断member是否是集合key的成员
• SPOP key 移除并返回集合中的一个随机元素
• SRANDMEMBER key [count] 返回集合中一个或多个随机元素
• SREM key member1 [member2] 移除集合中一个或多个成员
• SDIFF key1 key2 返回 key1相对于key2的差集（key1有，key2没有）
• SDIFFSTORE destination key1 [key2] 返回给定所有集合的差集并存储在 destination 中（key1有，key2没有）
• SINTER key1 [key2] 返回给定所有集合的交集
• SINTERSTORE destination key1 [key2]
  返回给定所有集合的交集并存储在 destination 中
• SUNION key1 [key2] 返回所有给定集合的并集（key1Ukey2）
• SUNIONSTORE destination key1 [key2] 所有给定集合的并集存储在 destination 集合中
• SMOVE source destination member 将 member 元素从 source 集合移动到 destination 集合
• SSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count] 分批次遍历集合 key 中的键值对，cursor为0时表示开始一次新的遍历，每次遍历返回来的cursor，作为下次遍历的cursor，直至遍历返回的cursor为0时，代表刚好结束一次完整的key遍历（cursor类似接力棒，从0到0代表一次完整的遍历。SSCAN命令并且有match匹配功能

特点

• 唯一性
• 差集、并集

常用应用场景

• 利用交并集操作，可以查找共同好友、好友推荐
• 利用差集操作，可以求出新增用户（例： 利用Redis集合（Set）统计新增用户和次日留存率）
• 利用唯一性，可以统计网站UV

有序集合（sorted set）

和集合相似（一个key,N个value，value唯一），不同点是每个元素都会关联一个double类型的分数，Redis通过分数为集合成员进行排序

• ZADD key score1 value1 [score2 value2] 向有序集合添加一个或多个成员，或者更新已存在成员的分数
• ZCARD key 获取有序集合的成员数
• ZCOUNT key min max 计算在指定区间内的成员数
• ZINCRBY key increment value 对指定成员加上增量increment
• ZINTERSTORE newKey numbers key1 key2 将key1``key2的交集存入newKey中，newKey中元素的分数是key1和key2中分数之和（使用时一定要指定正确的 Key Number）
• ZLEXCOUNT key min max 当元素的分数都相等时，此命令返回指定字符区间之内的元素（如:ZLEXCOUNT z1 [a [c 在z1有序集合所有元素分数相同的情况下，返回z1中a~c之间的元素）
• ZRANGE key start stop 返回指定索引区间的元素（下标参数start``stop都以0为底）
• ZRANGEBYLEX key min max 返回指定字典区间内的元素（例：ZRANGEBYLEX Z1 [a [b返回集合Z1中a到b之间的元素）
• ZRANGEBUSCORE key min max 返回指定分数之间的元素
• ZRANK key value 返回有序集合中指定元素的索引
• ZREM key value 移除有序集合中的指定成员
• ZREMRANGEBYLEX key min max删除指定字典区间的元素
• ZREMRANGEBYRANK key start stop 删除指定索引区间内的元素
• ZREMRANGEBYSCORE key min max 删除指定分数区间的所有元素
• ZREVRANGE key start stop 返回指定索引区间内的成员，分数从高到低
• ZREVRANGEBYSCORE key max min 返回指定分数区间的成员，分数从高到低
• ZREVRANK key member 返回有序集合中指定元素的排名（排名由分数值从大到小排列，分数最大的元素排名为0）
• ZSCORE key value 返回指定元素的分数
• ZUNIONSTORE newKey numkeys key [key ...] 计算给定的有序集合的并集，并存储在newKey中
• ZSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count]
  分批次遍历有序集合 key 中的键值对，cursor为0时表示开始一次新的遍历，每次遍历返回来的cursor，作为下次遍历的cursor，直至遍历返回的cursor为0时，代表刚好结束一次完整的key遍历（cursor类似接力棒，从0到0代表一次完整的遍历。ZSCAN命令并且有match匹配功能

特点

• 可以按照索引、字典区间、分数区间3个不同的维度取数据、删数据
• 可以自定义数据的顺序
• 可求并集、交集

应用场景

• 带权重的队列（List只是按照时间排序的队列，有序集合可以实现自定义权重的队列）
• 列出游戏中前100名高分的选手
• 利用区间取值和排序的功能，可以用做分页

附上一个Redis命令在线操作的地址 Redis命令在线操作地址

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