Redis--6379

Redis--6379

Redis基本介绍

• Redis的默认端口为6379
• 列表和有序集合中索引从 0 开始，负数表示从尾部开始（例如 -1 表示最后一个元素）。
• Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的、基于内存的键值存储系统。它支持多种数据结构，如字符串、哈希、列表、集合、有序集合等，广泛应用于缓存、消息队列、会话存储等场景。
• 主要特点
  • 高性能：基于内存操作，读写速度极快。
  • 持久化：支持RDB和AOF两种持久化方式，确保数据安全。
  • 丰富的数据结构：支持字符串、哈希、列表、集合、有序集合等。
  • 原子操作：所有操作都是原子的，支持事务。
    • 原子操作指的是一个操作在执行过程中不会被其他操作打断，要么全部执行成功，要么全部不执行。
  • 高可用：通过主从复制和哨兵机制实现高可用。
  • 分布式：支持集群模式，数据分片存储。
• 数据结构
  • 字符串（String）：最基本的数据类型，可以存储文本或二进制数据。
  • 哈希（Hash）：键值对集合，适合存储对象。
  • 列表（List）：有序的字符串列表，支持双向操作。
  • 集合（Set）：无序且唯一的字符串集合。
  • 有序集合（Sorted Set）：有序且唯一的字符串集合，每个元素关联一个分数。
• 持久化
  • RDB（Redis Database）：定期生成数据快照，适合备份和恢复。
  • AOF（Append-Only File）：记录所有写操作，适合数据持久化。
• 事务
  • Redis支持简单的事务，通过MULTI、EXEC、DISCARD和WATCH命令实现。事务中的命令会按顺序执行，但不支持回滚。
• 高可用与分布式
  • 主从复制：主节点负责写操作，从节点负责读操作，数据从主节点同步到从节点。
  • 哨兵（Sentinel）：监控主从节点，自动进行故障转移。
  • 集群（Cluster）：数据分片存储，支持水平扩展。
• 高可用与分布式
  • 主从复制：主节点负责写操作，从节点负责读操作，数据从主节点同步到从节点。
  • 哨兵（Sentinel）：监控主从节点，自动进行故障转移。
  • 集群（Cluster）：数据分片存储，支持水平扩展。

安装Redis

• 使用Docker安装Redis

• 官方的镜像文件中是没有Redis配置文件的，可以指定映射的配置文件

  • docker run -itd --name redis-master -p 6379:6379 -v /F/Docker/mapping/redis/redis.conf:/etc/redis/redis.conf redis redis-server /etc/redis/redis.conf
    

  • 挂载到该容器内的某一个位置并使用该配置文件启动redis容器

• 容器内启动多个Redis

  • redis-server  redis-6380.conf
    

大小写敏感性

特性	说明
键的大小写敏感性	Redis 的键是大小写敏感的，mykey 和 MyKey 是两个不同的键。
命令的大小写	Redis 的命令不区分大小写，GET 和 get 是等价的。
命名规范	建议统一命名规范，避免因大小写问题导致键冲突或混淆。

Redis 键和值的类型

• 键的类型

  • 键始终是字符串类型：无论值是什么数据类型，键本身都是一个字符串。
  • 二进制安全：Redis 的键和值是二进制安全的，这意味着键和值可以包含任何二进制数据，而不仅仅是文本数据（如 JPEG 图片、序列化对象等）。

• 值的类型

  • Redis 支持以下数据类型作为值：
    • 字符串（String）：最基本的数据类型，可以存储文本、数字或二进制数据。
    • 列表（List）：一个有序的字符串列表，支持在头部或尾部插入和删除元素。
    • 哈希（Hash）：一个键值对集合，适合存储对象。
    • 集合（Set）：一个无序的字符串集合，元素唯一，不支持重复。
    • 有序集合（Sorted Set）：类似于集合，但每个元素关联一个分数（score），用于排序。

• 可以使用 TYPE 命令查看键对应的值的类型。

  • TYPE key
    

• 中文显示问题

  • Redis 的键和值都是二进制安全的，可以存储任意二进制数据，包括中文字符。

  • Redis 不会对存储的数据进行编码或解码，数据以原始的字节形式存储。

  • Redis 存储的数据通常是 UTF-8 编码。

    • 如果存储一个字符串 "你好"，Redis 会直接存储其字节表示（如 UTF-8 编码的字节序列），而不会关心这些字节代表什么内容。
    • 例如，当使用 SET mykey "你好" 命令时，Redis 会存储 "你好" 的 UTF-8 编码字节序列。

  • 假设存储一个中文字符串 "你好"：

    • SET mykey "你好"
      

    • Redis 会直接存储 "你好" 的 UTF-8 编码字节序列（如 \xE4\xBD\xA0\xE5\xA5\xBD）。

    • Redis 不会关心这些字节的含义，只是将其作为二进制数据存储。

  • 当读取 mykey 时：

    • GET mykey
      

    • Redis 会返回存储的字节序列（如 \xE4\xBD\xA0\xE5\xA5\xBD）。

    • 如果知道这些字节是 UTF-8 编码的文本，可以将其解码为字符串 "你好"。

Redis中通用命令

• KEYS：查找匹配的键

  • 查找数据库中所有匹配指定模式的键。

  • KEYS pattern
    
    #返回所有以 user 开头的键。
    KEYS user*
    

  • KEYS 命令会遍历整个数据库，如果键的数量非常多，可能会导致性能问题。

  • 在生产环境中，建议使用 SCAN 命令代替 KEYS。

• SCAN：增量式遍历键

  • 作用：增量式地遍历数据库中的键，避免阻塞 Redis 服务。

  • SCAN cursor [MATCH pattern] [COUNT count]
    
    SCAN 0 MATCH user* COUNT 10  #每次返回最多 10 个匹配 user* 的键。
    

• EXISTS：检查键是否存在

  • 检查一个或多个键是否存在。

  • EXISTS key [key ...] #返回 1 表示键存在，0 表示键不存在。多个值则返回存在键的个数
    

• DEL：删除键

  • DEL key [key ...] #返回被删除键的数量。
    

• RENAME：重命名键

  • RENAME key newkey
    

• EXPIRE：设置键的过期时间

  • 为键设置过期时间（以秒为单位）。

  • EXPIRE key seconds
    

• TTL：查看键的剩余过期时间

  • 作用：查看键的剩余过期时间（以秒为单位）。

  • TTL key
    

    • -2：键不存在。
    • -1：键存在，但没有设置过期时间。
    • 正整数：键的剩余过期时间。

• TYPE：查看键对应的值的数据类型

  • TYPE key
    

    • string：字符串类型。
    • list：列表类型。
    • set：集合类型。
    • zset：有序集合类型。
    • hash：哈希类型。

数据库管理命令：

• SELECT：选择数据库

  • 切换到指定的数据库。

  • SELECT index
    

• FLUSHDB：清空当前数据库

  • 清空当前数据库中的所有键。

  • FLUSHDB
    

• FLUSHALL：清空所有数据库

  • 清空所有数据库中的所有键。

  • FLUSHALL
    

Redis索引规则

• Redis 列表的索引从 0 开始。

• 负数索引表示从列表末尾开始计算，例如 -1 表示最后一个元素，-2 表示倒数第二个元素，依此类推。

• start 大于 stop

  • LTRIM mylist 3 1 #清空
    LRANGE mylist 3 1 #empty array
    

  • LTRIM会清空列表

  • LRANGE显示为空（没有数据）

• start 或 stop 超出范围

  • 如果 start 或 stop 超出列表的索引范围，Redis 会自动将其调整为列表的有效范围。

Redis值的类型数据

字符串String

• 字符串是 Redis 最基本的数据类型，可以存储文本、数字或二进制数据。

• 设置指定键的值。SET

  • SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
    

    • key: 键名。
    • value: 键值。
    • EX seconds: 设置键的过期时间（秒）。
    • PX milliseconds: 设置键的过期时间（毫秒）。
    • NX: 仅当键不存在时设置。
    • XX: 仅当键存在时设置。

  • SET mykey "Hello Redis"
    SET mykey "Hello Redis" EX 60  # 设置键值并设置 60 秒过期时间
    SET mykey "Hello Redis" NX     # 仅当 mykey 不存在时设置
    

  • 如果键已经存在，SET 会直接覆盖旧值，无论旧值是什么类型。

  • 如果键之前设置了过期时间，SET 会清除过期时间，除非显式地通过 EX 或 PX 选项重新设置。

• 获取指定键的值。GET

  • 获取指定键的值。GET key
  • 设置键的值并返回旧值。GETSET key value
  • 获取多个键的值。MGET key1 key2 key3 ...

• 修改字符串

  • 将值追加到指定键的末尾。APPEND key value
  • 将键对应的值加 1（值必须是整数）。INCR key
  • 将键的值增加指定的整数。INCRBY key increment
  • 将键对应的值减 1（值必须是整数）。DECR key
  • 将键的值减少指定的整数。DECRBY key decrement

• 查询字符串

  • 获取键的值的长度。STRLEN key
  • 获取所有的值 Keys *

列表List

基本介绍：

• Redis 中的 列表（List） 是一种有序的、可重复的数据结构，基于双向链表实现。列表允许在头部或尾部高效地插入和删除元素，适合实现栈、队列等数据结构。
• 特性
  • 有序性：列表中的元素按照插入顺序排列。
  • 可重复性：列表中的元素可以重复。
  • 高效操作：
    • 在头部或尾部插入、删除元素的时间复杂度为 O(1)。
    • 通过索引访问元素的时间复杂度为 O(n)。

常用命令：

• 插入元素

  • 在头部插入元素（LPUSH）

  • LPUSH key value [value ...]
    

    • 将一个或多个元素插入到列表的头部。

  • 在尾部插入元素（RPUSH）

  • RPUSH key value [value ...]
    

• 删除元素

  • 从头部删除元素（LPOP）

    • LPOP key
      

    • 移除并返回列表的第一个元素。

  • 从尾部删除元素（RPOP）

• 获取元素

  • 获取列表长度（LLEN）

    • LLEN key
      

    • 返回列表的长度。

  • 获取指定范围的元素（LRANGE）

    • LRANGE key start stop
      

    • 返回列表中指定范围的元素（闭区间）。

  • 通过索引获取元素（LINDEX）

    • LINDEX key index
      

    • 返回列表中指定索引位置的元素。

• 修改元素

  • 设置指定索引位置的元素（LSET）

    • LSET key index value
      

    • 将列表中指定索引位置的元素设置为新值。

• 其他操作

  • 修剪列表（LTRIM）

    • LTRIM key start stop
      

    • 只保留列表中指定范围的元素，其余元素删除。

  • 插入元素（LINSERT）

    • LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value
      

    • 在列表中某个元素的前面或后面插入新元素。

集合Set

基本介绍：

• Redis 中的 集合（Set） 是一种无序的、唯一的数据结构，适合存储不重复的元素。集合支持高效的添加、删除和查找操作，常用于去重、交集、并集等场景。
• 集合的特性
  • 无序性：集合中的元素没有顺序。
  • 唯一性：集合中的元素不允许重复。
  • 高效操作：
    • 添加、删除、查找元素的时间复杂度为 O(1)。
    • 计算交集、并集、差集的时间复杂度与集合大小相关。

常用命令：

• 添加元素

  • 添加一个或多个元素（SADD）

  • SADD key member [member ...]
    

  • 将一个或多个元素添加到集合中。返回值为成功添加的元素个数，重复值不会添加

• 删除元素

  • 删除一个或多个元素（SREM）

  • SREM key member [member ...]
    

  • 从集合中删除一个或多个元素。返回值为成功删除的元素个数

• 获取元素

  • 获取集合中的所有元素（SMEMBERS）

  • SMEMBERS key
    

  • 返回集合中的所有元素。

  • 随机获取一个元素（SRANDMEMBER）

  • SRANDMEMBER key [count]
    

  • 随机返回集合中的一个或多个元素。

• 检查元素是否存在

  • 检查元素是否在集合中（SISMEMBER）

  • SISMEMBER key member
    

  • 返回 1 表示存在，0 表示不存在。

• 集合运算

  • 求多个集合的交集（SINTER）

    • SINTER key [key ...]
      

    • 返回多个集合的交集。

  • 求多个集合的并集（SUNION）

    • SUNION key [key ...]
      

    • 返回多个集合的并集。

  • 求多个集合的差集（SDIFF）

    • SDIFF key [key ...]
      

    • 返回多个集合的差集（第一个集合有而其他集合没有的元素）。

• 其他操作

  • 获取集合的大小（SCARD）

    • SCARD key
      

    • 返回集合中元素的数量。

有序集合（Sorted Set）

基本介绍：

• Redis 中的 有序集合（Sorted Set） 是一种有序的、唯一的数据结构，每个元素都关联一个分数（score），用于排序。有序集合结合了集合和有序列表的特性，适合存储需要排序的数据。
• 有序集合的特性
  • 有序性：元素按照分数（score）排序。
  • 唯一性：元素不允许重复，但分数可以重复。
  • 高效操作：
    • 添加、删除、查找元素的时间复杂度为 O(log N)。
    • 支持范围查询、排名查询等操作。

常用命令：

• 添加元素

  • 添加一个或多个元素（ZADD）

    • ZADD key [NX|XX] [CH] [INCR] score member [score member ...]
      

    • 将一个或多个元素添加到有序集合中。

    • 可选参数：

      • NX：仅当元素不存在时添加。
      • XX：仅当元素存在时更新。
      • CH：返回被修改的元素数量。
      • INCR：将元素的分数增加指定值。

• 删除元素

  • 删除一个或多个元素（ZREM）

    • ZREM key member [member ...]
      

    • 从有序集合中删除一个或多个元素。

  • 删除分数范围内的元素（ZREMRANGEBYSCORE）

    • ZREMRANGEBYSCORE key min max
      

    • 删除分数在 min 和 max 之间的元素。

  • 删除排名范围内的元素（ZREMRANGEBYRANK）

    • ZREMRANGEBYRANK key start stop
      

    • 删除排名在 start 和 stop 之间的元素（排名从 0 开始）。

• 获取元素

  • 获取集合中的所有元素（ZRANGE）

    • ZRANGE key start stop [WITHSCORES]
      

    • 返回有序集合中指定排名范围的元素（按分数升序排列）。

    • WITHSCORES：同时返回元素的分数。

  • 获取集合中的所有元素（按分数降序排列，ZREVRANGE）

    • ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]
      

    • 返回有序集合中指定排名范围的元素（按分数降序排列）。

  • 获取分数范围内的元素（ZRANGEBYSCORE）

    • ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]
      

    • 返回分数在 min 和 max 之间的元素。

• 检查元素

  • 获取元素的分数（ZSCORE）

    • ZSCORE key member
      

    • 返回指定元素的分数。

  • 获取元素的排名（ZRANK/ZREVRANK）

    • ZRANK key member
      ZREVRANK key member
      

    • ZRANK：返回元素的排名（按分数升序排列，从 0 开始）。

    • ZREVRANK：返回元素的排名（按分数降序排列，从 0 开始）。

• 集合运算

  • 求多个有序集合的交集（ZINTERSTORE）

    • ZINTERSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight [weight ...]] [AGGREGATE SUM|MIN|MAX]
      

    • 计算多个有序集合的交集，并将结果存储到 destination 中。

    • 可选参数：

      • WEIGHTS：为每个集合的分数设置权重。
      • AGGREGATE：指定交集分数的聚合方式（SUM、MIN、MAX）。

  • 求多个有序集合的并集（ZUNIONSTORE）

    • ZUNIONSTORE destination numkeys key [key ...] [WEIGHTS weight [weight ...]] [AGGREGATE SUM|MIN|MAX]
      

    • 计算多个有序集合的并集，并将结果存储到 destination 中。

• 其他操作

  • 获取集合的大小（ZCARD）

    • ZCARD key
      

    • 返回有序集合中元素的数量。

  • 获取分数范围内的元素数量（ZCOUNT）

    • ZCOUNT key min max
      

    • 返回分数在 min 和 max 之间的元素数量。

哈希Hash

基本介绍

• Redis 中的 哈希（Hash） 是一种键值对集合，适合存储对象或结构化数据。哈希的键和值都是字符串类型，常用于存储对象的属性和值。
• 哈希的特性
  • 结构化数据：哈希适合存储对象或结构化数据，例如用户信息、商品信息等。
  • 高效操作：
    • 添加、删除、查找单个字段的时间复杂度为 O(1)。
    • 获取所有字段或值的时间复杂度为 O(N)，其中 N 是字段数量。

常用命令

• 添加字段

  • 设置单个字段的值（HSET）

    • HSET key field value
      

    • 设置哈希中指定字段的值。

  • 设置多个字段的值（HMSET）

    • HMSET key field value [field value ...]
      

    • 设置哈希中多个字段的值。

• 获取字段的值

  • 获取单个字段的值（HGET）

    • HGET key field
      

    • 返回哈希中指定字段的值。

  • 获取多个字段的值（HMGET）

    • HMGET key field [field ...]
      

  • 获取所有字段和值（HGETALL）

    • HGETALL key
      

• 删除字段

  • 删除一个或多个字段（HDEL）

    • HDEL key field [field ...]
      

    • 删除哈希中一个或多个字段。

• 检查字段

  • 检查字段是否存在（HEXISTS）

    • HEXISTS key field
      

    • 检查哈希中是否存在指定字段。

    • 返回 1 表示存在，0 表示不存在。

• 获取字段信息

  • 获取所有字段（HKEYS）

    • HKEYS key
      

    • 返回哈希中所有字段。

  • 获取所有值（HVALS）

    • HVALS key
      

    • 返回哈希中所有值。

  • 获取字段数量（HLEN）

    • HLEN key
      

    • 返回哈希中字段的数量。

• 其他操作

  • 增加字段的值（HINCRBY）

    • HINCRBY key field increment
      

    • 将哈希中指定字段的值增加 increment。

    • 如果字段不存在，则会先将其值初始化为 0，然后再执行增量操作。

    • 如果字段的值不是整数，则会返回错误。