Redis学习笔记（正在更新）
一、Redis介绍及NIO原理介绍
1、常识介绍--磁盘、内存、IO
磁盘：
- 寻址：ms级别
- 带宽：G/M
内存：
-
寻址：ns级别
-
带宽：很大
秒>毫秒>微秒>纳秒 磁盘比内存在寻址上慢了10W倍！
I/O buffer:成本问题
- 磁盘与磁道，扇区，一扇区 512Byte，带来一个成本变大：索引；
- 操作系统，无论你读多少，都是以最少4K从磁盘拿！
2、数据存储发展过程
磁盘存储速度慢，内存速度快但是十分昂贵，于是我们选择一个折中的方案，使用缓存技术！
思考：数据库表很大，性能一定下降吗？
- 如果表有索引，增删改变慢！
- 查询速度视情况而定：
- 1个或少量查询依然很快（where后面的走索引，先从B+T找到树干，然后找到对应的叶子）。
- 并发大的时候会受硬盘带宽影响速度。
3、数据库引擎介绍
网站：db-engines.com
4、Redis 简单介绍
中文网址：redis.cn
英文网站：redis.io
Redis 是一个开源（BSD许可）的，内存中的数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。 它支持多种类型的数据结构，如 字符串（strings）， 散列（hashes）， 列表（lists）， 集合（sets）， 有序集合（sorted sets） 与范围查询， bitmaps， hyperloglogs 和 地理空间（geospatial） 索引半径查询。 Redis 内置了 复制（replication），LUA脚本（Lua scripting）， LRU驱动事件（LRU eviction），事务（transactions） 和不同级别的 磁盘持久化（persistence）， 并通过 Redis哨兵（Sentinel）和自动 分区（Cluster）提供高可用性（high availability）。
Redis的五种数据结构：
memcached：k-v,value没有类型的概念，返回的是json；
为什么要选择Redis?
计算向数据移动：memcached会返回大量结果数据，然后在client解码；而Redis server直接根据类型的方法得到结果数据，将少量的数据返回给client！
5、Redis安装实操
1、环境：
- centos 6.x
- redis 官网5.x
6、Redis安装实操总结
步骤：
1.yum install wget
2.cd ~
3.mkdir soft
4.cd soft
5.wget https://download.redis.io/releases/redis-6.2.4.tar.gz
6.tar xf redis...tar.gz
7.cd redis-src
8.看README.md
9.make
...yum -y install gcc automake autoconf libtool make ...系统没有安装make、vim等常用命令，直接yum安装下即可
...yum install gcc
...make distclean
10.make
11.cd src ...生成了可执行程序
12.cd ..
13.make install PREFIX=/opt/mashibing/redis6
14.vi /etc/profile
...export REDIS_HOME=/opt/mashibing/redis6
...export PATH=$PATH:$REDIS_HOME/bin
...source /etc/profile
15.cd utils
16../install server.sh（可执行一次或多次）
a)一个物理机中可以有多个redis实例（进程），通过端口号port区分；
b)可执行程序就一份在目录，但是内存中未来的多个实例需要各自的配置文件，持久化目录等资源；
c)service redis_6379 start/stop/status > linux /etc/init.d/****
d)脚本还会帮你启动！
验证：ps -fe | grep redis
7、epoll介绍
8、Redis原理
思考：redis是单进程、单线程、单实例的，并发请求很多时怎么快速响应的呢？
- redis是基于内存的，内存的读写速度非常快！
- redis是单线程的，省去了很多上下文切换线程的时间！
- redis使用epoll多路复用技术，可以处理并发的连接！
二、Redis 的String 类
9、redis及NIO原理复习
10、redis 使用
-
redis-cli --默认端口号6379，redis-cli -p 指定端口号；
-
redis-cli一共有16个区域（库），每个库是隔离开的（数据不共享），使用select命令切换。
11、redis中value类型--字符串
-
操作字符串常用命令：
- SET
- GET
- STRLEN
- MSET
- MGET
- APPEND
- GETRANGE
- GETSET
-
help @string --使用help帮助命令，按tab键获取列表；
-
set k2 ooxx nx --如果不存在k2，则将其赋值为ooxx；
-
set k3 xoox xx --如果存在k3,则将其赋值为xoox；
12、redis中value类型--数值
- 常用的命令：
- getset
- incr 加一
- INCRBYFLOAT
- decr 减一
13、redis 二进制安全
14、redis中value 类型问题解决
15、redis 中value 类型--bitmap
-
常用的命令：
-
BITSET 这里参数是指二进制位的位置
-
BITCOUNT
-
BITPOS 这里参数start、end是指在哪个字节
-
BITTOP
-
16、redis中value类型--bitmap例一
-
有用户系统，统计用户登录天数，且窗口随机
SETBIT cary 1 1
SETBIT cary 7 1
SETBIT cary 364 1
STRLEN cary
BITCOUNT cary -2 -1
画图：
01 02 03 04 05 06 07 08 ...
cary 0 1 0 0 0 0 0 1
sean 1 1 0 1 0 0 0 1
17、redis 中value类型--bitmap例二
-
京东618活动，要统计仓库备货多少礼物，只发给系统活跃用户
SETBIT 20210601 1 1
SETBIT 20210602 1 1
SETBIT 20210602 7 1
BITOP or destkey 20210601 20210602
BITCOUNT destkey 0 -1
画图：
u1 u2 u3 u4 ...
20210601 1 0 0 0
20210602 1 1 0 0
三、Redis 数据类型
18、redis中value类型--list
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特征：list是有序的、元素可重复的。
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常用命令：
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LPUSH --压入一个或多个元素
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LPOP --弹出且返回第一个元素
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LRANGE --获取一个或多个元素
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LINDEX --根据索引获取某个元素
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LREM --删除元素（需要指定删除几个，因为list元素是可重复的）
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LLEN --获取list长度（元素个数）
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RPOP --弹出且返回最后一个元素
-
-
list支持阻塞，单播队列
-
现有三个客户端都连接了同一个redis的同一个端口，第一个客户端先连接端口6379，然后第二个客户端也连接端口6379，第三个客户端用来设置值。
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第三个客户端第一次设置值的时候，第一个客户端先拿到值。
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然后第三个客户端第二次设置值的时候，第二个客户端也拿到了值。
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19、redis中value类型--hash
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常用命令：
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HSET --设置一个值
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HGET --获取一个值
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HMSET --设置多个值
-
HMGET --获取多个值
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HKEYS --获取所有key
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HVALS --获取所有value
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HGETALL --获取所有key-value
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HINCRBYFLOAT --小数加减
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HINCRBY --整数加减
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20、redis中value类型--set
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常用命令：
- SADD --增加一个或多个元素
- SMEMBERS --获取所有元素
- SCARD --获取集合的元素数量
- SREM --删除一个或多个元素
- SINTER --对多个集合做交集操作
- SINTERSTORE --对多个集合做交集操作，并将结果存入一个key
- SDIFF --对多个集合做差集
- SREANDMEMBER --对多个集合做差集（保留在前面的集合元素），并将结果存入一个key
- SPOP --移除且返回一个或多个元素
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随机事件（可用于抽奖）：
命令格式：SREANDMEMBER key count
1、count为正数：取出一个去重的结果集，不能超过已有集；
2、count为负数：取出一个带重复的结果集，一定满足你要的数量；
3、count为0：不返回
-
场景一：现有3份奖品，5人参与抽奖，奖品小于人数，一次抽3个人，名字不能重复！
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场景二：现有3份奖品，5人参与抽奖，奖品小于人数，一次抽3个人，名字可重复！
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场景三：现有10份奖品，但是只有5人参与抽奖，奖品大于人数，要求多个人得多份奖品!
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场景四：公司年会抽奖，一般每人只会中一次，故使用 SPOP 命令
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21、redis中NIO问题解决
22、redis中value类型--sorted_set
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特征：sortedSet元素有序不重复，物理内存左小右大，且不随命令发生变化！
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拓展：sortedSet底层是用跳跃表实现的！
假设我要插入一个元素33，先在第一层发现33大于11，且11后面指向nil，继续看第二层，33大于22小于45，找到位置并插入。
网上查询，跳跃表长这样：
-
常用命令：
- ZADD --添加一个或多个元素
- ZRANGE(WITHSCORES) --根据索引范围获取元素（带分数）
- ZRANGEBYSCORE --根据分数区间获取元素
- ZREVRANGE(WITHSCORES) --从大到小获取元素（带分数）
- ZSCORE --获取某个元素的分数
- ZRANK --获取某个元素的索引
- ZINCRBY --加减元素的分数
- ZUNIONSTORE --多个集合求和/最值
四、Redis 进阶
24、redis管道(pipeline)的使用
管道（pipeline）可以一次性发送多条命令并在执行完后一次性将结果返回，pipeline 通过减少客户端与 redis 的通信次数来实现降低往返延时时间，而且 Pipeline 实现的原理是队列，而队列的原理是先进先出，这样就保证数据的顺序性。
25、redis 发布订阅的使用
在同一频道下，PUBLISH可以向通道发送消息，多个客户端可以通过SUBSCRIBE实时收到消息！
- 使用场景（一）
- 使用场景（二）
26、redis 事务的使用
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命令
- MULTI --开启事务
- EXEC --执行所有指令
- DISCARD --开启事务后取消所有命令
- WATCH --监视队列里面待执行的所有key
- UNWATCH --忘记所有已监视的key
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两个客户端都开启事务，第一个事务先执行删除，第二个事务再执行get会拿到一个空值，因为第一个事务已经删除成功了！
