redis入门-redis数据类型

灰太狼 2023-01-07 07:18 211阅读 0赞

## redis入门 ##

**redis简介**  
2007年10月30日，北京奥运会门票面向境内公众第二阶段预售正式启动。上午一开始，公众提交申请空前踊跃。上午9时至10时，官方票务网站的浏览量达到了800万次，票务呼叫中心热线从9时至10时的呼入量超过了380万人次。由于瞬间访问数量过大，技术系统应对不畅，造成很多申购者无法及时提交申请，为此北京奥组委票务中心对广大公众未能及时、便捷地实现奥运门票预订表示歉意。  
**问题现象**  
\-海量用户  
\-高并发

**罪魁祸首——关系型数据库**  
\-性能瓶颈：磁盘IO性能低下  
\-扩展瓶颈：数据关系复杂，扩展性差，不便于大规模集群

**解决思路**  
降低磁盘IO次数，越低越好 -内存存储  
去除数据间关系，越简单越好 -不存储关系，仅村存储数据

称为Nosql

Nosql：即 Not-Only SQL（ 泛指非关系型的数据库），作为关系型数据库的补充。  
作用：应对基于海量用户和海量数据前提下的数据处理问题。

特征：

1.  可扩容，可伸缩
2.  大数据量下高性能
3.  灵活的数据模型
4.  高可用

**常见 Nosql 数据库：**  
Redis  
memcache  
HBase  
MongoDB  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1NoYXJwZW5fXw_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
概念：Redis (REmote DIctionary Server) 是用 C 语言开发的一个开源的高性能键值对（key-value）数据库。  
特征：  
5. 数据间没有必然的关联关系  
6. 内部采用单线程机制进行工作  
7. 高性能。官方提供测试数据，50个并发执行100000 个请求,读的速度是110000 次/s,写的速度是81000次/s。  
8. 多数据类型支持  
字符串类型 string  
列表类型 list  
散列类型 hash  
集合类型 set  
有序集合类型 sorted\_set  
5.持久化支持，可进行数据的灾难恢复。

**Redis 的应用**

1.  为热点数据加速查询（主要场景），如热点商品、热点新闻、热点资讯、推广类等高访问量信息等
2.  任务队列，如秒杀、抢购、购票排队等
3.  即时信息查询，如各位排行榜、各类网站访问统计、公交到站信息、在线人数信息（聊天室、网站）、设  
    备信号等
4.  时效性信息控制，如验证码控制、投票控制等
5.  分布式数据共享，如分布式集群架构中的 session 分离
6.  消息队列
7.  分布式锁

**redis下载与安装**：  
**Linux版本(适用企业级开发)**  
redis高级开始适用  
以4.0.0为主版本

**windows版本**  
redis入门适用  
以3.2版本为主版本  
下载地址：https://github.com/MSOpenTech/redis/tags  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1NoYXJwZW5fXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
启动redis  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1NoYXJwZW5fXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1NoYXJwZW5fXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

## **redis基本操作** ##

**信息添加**  
功能：设置 key，value 数据

命令：set key value

**信息查询**  
功能：根据 key 查询对应的 value，如果不存在，返回空（nil）  
get key

**清除屏幕信息**  
clear

**退出客户端命令行模式**  
功能：退出客户端

quit
    exit
    <ESC>

**帮助**  
功能：获取命令帮助文档，获取组中所有命令信息名称

help 命令名称
    help @组名

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1NoYXJwZW5fXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

## Redis数据类型 ##

业务数据的特殊性  
附加功能  
系统功能优化或升级

1.  单服务器升级集群
2.  Session 管理
3.  Token 管理

**Redis 数据类型（5种常用）**  
string 相当于java语法的 String  
hash 相当于java语法的 HashMap  
list 相当于java语法的 LinkedList  
set 相当于java语法的 HashSet  
sorted\_set 相当于java语法的 TreeSet

**redis数据存储格式**  
redis 自身是一个 Map，其中所有的数据都是采用 key : value 的形式存储  
数据类型指的是存储的数据的类型，也就是 value 部分的类型，key 部分永远都是字符串

**string 类型**  
存储的数据：单个数据，最简单的数据存储类型，也是最常用的数据存储类型  
存储数据的格式：一个存储空间保存一个数据  
存储内容：通常使用字符串，如果字符串以整数的形式展示，可以作为数字操作使用

添加/修改数据  
set key value  
获取数据  
get key  
删除数据  
del key

添加/修改多个数据  
mset key1 value1 key2 value2…  
获取多个数据  
mget key1 key2…  
获取数据字符个数(字符串长度)  
strlen key  
追加信息到原始信息的后面  
append key value  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1NoYXJwZW5fXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
**string 类型数据的扩展操作**  
设置数值数据增加指定范围的值

incr key
    incrby key increment
    incrbyfloat key increment

设置数值数据减少指定范围的值

decr key
    decrby key increment

**string 作为数值操作**

string在redis内部存储默认就是一个字符串，当遇到增减类操作incr，decr时会转成数值型进行计算。  
redis所有的操作都是原子性的，采用单线程处理所有业务，命令是一个一个执行的，因此无需考虑并发带来的数据影响。  
注意：按数值进行操作的数据，如果原始数据不能转成数值，或超越了redis 数值上限范围，将报错。  
9223372036854775807（java中long型数据最大值，Long.MAX\_VALUE）

Tips 1：  
1、 redis用于控制数据库表主键id，为数据库表主键提供生成策略，保障数据库表的主键唯一性  
2、 此方案适用于所有数据库，且支持数据库集群

**设置数据具有指定的生命周期**

setex key seconds value
    psetex key milliseconds value

redis 控制数据的生命周期，通过数据是否失效控制业务行为，适用于所有具有时效性限定控制的操作

数据操作不成功的反馈与数据正常操作之间的差异  
string 类型数据操作的注意事项  
① 表示运行结果是否成功  
(integer) 0 → false 失败  
(integer) 1 → true 成功  
② 表示运行结果值  
(integer) 3 → 3 3个  
(integer) 1 → 1 1个  
数据未获取到  
（nil）等同于null  
数据最大存储量  
512MB  
数值计算最大范围（java中的long的最大值）  
9223372036854775807

**key 的设置约定**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1NoYXJwZW5fXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

## hash类型 ##

对象类数据的存储如果具有较频繁的更新需求操作会显得笨重。  
新的存储需求：对一系列存储的数据进行编组，方便管理，典型应用存储对象信息。  
需要的存储结构：一个存储空间保存多个键值对数据  
hash类型：底层使用哈希表结构实现数据存储  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1NoYXJwZW5fXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
添加/修改数据

hset key field value

获取数据

hget key field
    hgetall key

删除数据

hdel key field1 [field2]

添加/修改多个数据

hmset key field1 value1 field2 value2 …

获取多个数据

hmget key field1 field2 …

获取哈希表中字段的数量

hlen key

获取哈希表中是否存在指定的字段

hexists key field

**hash 类型数据扩展操作**  
获取哈希表中所有的字段名或字段值

hkeys key
    hvals key

设置指定字段的数值数据增加指定范围的值

hincrby key field increment
    hincrbyfloat key field increment

**hash 类型数据操作的注意事项**

hash类型下的value只能存储字符串，不允许存储其他数据类型，不存在嵌套现象。如果数据未获取到，对应的值为（nil）  
每个 hash 可以存储 2^32 - 1 个键值对

hash类型十分贴近对象的数据存储形式，并且可以灵活添加删除对象属性。但hash设计初衷不是为了存储大量对象而设计的，切记不可滥用，更不可以将hash作为对象列表使用

hgetall 操作可以获取全部属性，如果内部field过多，遍历整体数据效率就很会低，有可能成为数据访问瓶颈.

hsetnx key field value

HSETNX 将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ，当且仅当域 field 不存在。若域 field 已经存在，该操作无效。  
如果 key 不存在，一个新哈希表被创建并执行 HSETNX 命令。

**list 类型**  
数据存储需求：存储多个数据，并对数据进入存储空间的顺序进行区分  
需要的存储结构：一个存储空间保存多个数据，且通过数据可以体现进入顺序  
list类型：保存多个数据，底层使用双向链表存储结构实现

数据存储需求：存储多个数据，并对数据进入存储空间的顺序进行区分
    需要的存储结构：一个存储空间保存多个数据，且通过数据可以体现进入顺序
     list类型：保存多个数据，底层使用双向链表存储结构实现

**list 类型数据基本操作**  
添加/修改数据

lpush key value1 [value2] ……
    rpush key value1 [value2] ……

获取数据

lrange key start stop
    lindex key index
    llen key

获取并移除数据

lpop key
    rpop key

list 类型数据扩展操作  
规定时间内获取并移除数据

blpop key1 [key2] timeout
    brpop key1 [key2] timeout
    brpoplpush source destination timeout

移除指定数据

lrem key count value

redis 应用于具有操作先后顺序的数据控制

**set 类型**  
新的存储需求：存储大量的数据，在查询方面提供更高的效率  
需要的存储结构：能够保存大量的数据，高效的内部存储机制，便于查询  
set类型：与hash存储结构完全相同，仅存储键，不存储值（nil），并且值是不允许重复的

添加数据

sadd key member1 [member2]

获取全部数据

smembers key

删除数据

srem key member1 [member2]

获取集合数据总量

scard key

判断集合中是否包含指定数据

sismember key member

判断是否存在某个key

exists key

随机获取集合中指定数量的数据

srandmember key [count]

随机获取集合中的某个数据并将该数据移出集合

spop key [count]

求两个集合的交、并、差集

sinter key1 [key2] 
    sunion key1 [key2] 
    sdiff key1 [key2]

求两个集合的交、并、差集并存储到指定集合中

sinterstore destination key1 [key2] 
    sunionstore destination key1 [key2] 
    sdiffstore destination key1 [key2]

将指定数据从原始集合中移动到目标集合中

smove source destination member

**sorted\_set 类型**  
新的存储需求：数据排序有利于数据的有效展示，需要提供一种可以根据自身特征进行排序的方式.  
需要的存储结构：新的存储模型，可以保存可排序的数据  
sorted\_set类型：在set的存储结构基础上添加可排序字段

添加数据

zadd key score1 member1 [score2 member2]

获取全部数据

zrange key start stop [WITHSCORES]
    zrevrange key start stop [WITHSCORES]

删除数据

zrem key member [member ...]

按条件获取数据

zrangebyscore key min max [WITHSCORES] [LIMIT]
    zrevrangebyscore key max min [WITHSCORES]

条件删除数据

zremrangebyrank key start stop
    zremrangebyscore key min max

注意：
     min与max用于限定搜索查询的条件
     start与stop用于限定查询范围，作用于索引，表示开始和结束索引
     offset与count用于限定查询范围，作用于查询结果，表示开始位置和数据总量

获取集合数据总量

zcard key
    zcount key min max

集合交、并操作

zinterstore destination numkeys key [key ...]
    zunionstore destination numkeys key [key...]

获取数据对应的索引（排名）

zrank key member
    zrevrank key member

score值获取与修改

zscore key member
    zincrby key increment member

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