【Redis】Redis 的学习教程（一）入门基础

痛定思痛。 2023-10-14 15:50 132阅读 0赞

## 1. 简介 ##

Redis 全称：**Remote Dictionary Server（远程字典服务器）**，是一款开源的，遵守 BSD 协议，使用 C 语言开发的 key-value 存储系统。简单的说，它是一款跨平台的非关系型数据库，支持优先内存存储，**并提供多种语言的 API 客户端**

虽然开源软件市场上也有很多优秀的缓存服务中间件，比如 Memcache，但是和 Redis 对比起来，Redis 还是显得格外的突出，优势如下：

1.  性能极高：Redis 能读的速度是 110000 次/s，写的速度是 81000次/s
2.  数据类型丰富：支持 String，Hash，List，Set，Sorted Set 等数据类型的操作
3.  支持原子性操作：**Redis 的每条命令操作都是原子性的**，Redis 的操作之所以是原子性的，是因为**每条命令的执行都是单线程的，不存在线程竞争问题**
4.  存储方式多样化：memecache 把数据全部存在内存之中，断电后会挂掉；redis 支持数据的持久化，同时也支持数据的备份，即 master-slave 模式的数据备份
5.  功能丰富：Redis 还支持 publish/subscribe，通知，key 过期等等特性

在分布式的架构环境下，Redis 基本上是缺一不可的缓存中间件，它能很好的解决服务与服务之间数据共享的问题，并且性能不受影响

## 2. 服务安装 ##

因为 Redis 目前官方只支持 LINUX 系统，因此没有 Windows 版本的软件包，但是好在微软团队维护了开源的 windows 版本，虽然更新不算及时，但是对于普通测试使用足够了。

[Redis Windows 版下载地址][Redis Windows]

[windows 版安装教程][windows]

## 3. Redis 的常用操作命令 ##

### 3.1 公共命令 ###

> // 1.客户端连接 redis  
> redis-cli -h localhost -p 6379  
> // 2.切换数据库  
> select 3  
> // 3.查看 DB 大小  
> DBSIZE  
> // 4.查看 DB 中所有的 key  
> keys \*  
> // 5.清空当前数据库  
> flushdb  
> // 6. 清空全部数据库内容  
> flushdb

### 3.2 Key 的命令 ###

keys *           # 查看所有的 key
    exists key       # 判断某个 key 是否存在
    move key 1       # 移除某个 key 1 表示当前数据库
    expire key 10    # 给 key 设置过期时间（10s）
    persist key      # 移除 key 的过期时间
    ttl key 		 # 查看 key 的过期时间（s）
    type key 		 # 查看 key 对应的 value 的类型

### 3.3 String 命令 ###

set key value 		# 给 key 设置 value
    get key 			# 获取 key 对应的 value
    exists key 			# 判断key 是否存在
    append key value 	# 如果 key 存在，则追加；否则，相当于 set 命令
    strlen key 
    incr key 			# 自增 1
    decr key 			# 自减
    incrby key step 	# 设置步长
    decrby key step
    getrange key startIndex stopIndex 	# 截取字符串（下标从0开始）
    setrange key index value			# 将索引对应的值替换成value
    setex key time value 				# 设置key为value，并且设置过期时间time(s)
    setnx key value 					# 如果 key 不存在，就设置
    mset k1 v1 k2 v2 					# 批量设置
    mget k1 k2 							# 批量获取
    msetnx 								# 批量设置(原子操作)
    getset key value 					# 先 get，再 set

String 的应用场景：

*  计数器
 *  统计数量
 *  粉丝数
 *  对象缓存

### 3.4 List 命令 ###

lpush list value1 [value2] 		# 将一个值（或多个值）添加到 list 的头部（左）
    lpop list 						# 移除 list 头部的值（左）
    lrange list lIndex rIndex 		# 获取 list 中的某个范围的值
    lindex list index 				# 通过下标获取值（左）
    llen list 						# 获取 list 的长度
    lrem list count value 			# 移除 list 中 count 个 value
    ltrim list lIndex rIndex 		# 通过下标返回部分 list
    rpoplpush list list2 			# 移除 list 中最后一个元素，并将它添加到 list2 中去
    exists list 					# 判断 list 是否存在
    lset list index value 			# 将 list 中下标为 index 的值修改为 value
    linsert list before|after pivot value # 往 list 中在某个元素 pivot 之前|后插入value
    
    rpush list value 				# 将一个值（或多个值）添加到 list 的尾部（右）
    rpop list 						# 移除 list 尾部的值（右）

list 实际上是一个链表：before Node after，left、right 都可以插值  
两边插入或修改，效率最高  
消息队列（lpush、rpop）、栈（lpush、lpop）

### 3.5 Set 命令 ###

sadd set value1 [value2] 		# 给 set 设置值
    smembers set 					# 查看 set 中的成员
    sismember set value 			# 查看 set 中是否有 value
    scard set 						# 获取 set 中元素的个数
    srem set value 					# 移除 set 中指定的 value
    srandmember set count 			# 随机抽选出 count 个元素
    spop set 						# 随机删除 set 中的元素
    sdiff set1 set2 				# 返回 set1、set2 的差集
    sinter set1 set2 				# 返回 set1、set2 的交集（共同好友）
    sunion set1 set2 				# 返回 set1、set2 的并集

### 3.6 Hash 命令 ###

hset hash key value 		# 设置 hash 的一个 key-value
    hget hash key 				# 根据 hash 的一个 key，获取 value
    hmset hash key1 value1 key2 value2 	# 设置 hash 的多个 key-value
    hmget hash key1 key2 		# 根据多个 key 来获取多个 value
    hgetall hash 				# 获取所有的 key-value
    hdel hash key 				# 删除 hash 中指定的 key
    hlen hash 					# 获取 hash 的长度（有多少个 key-value）
    exists hash key 			# 判断 hash 中某个 key 是否存在
    hkeys hash 					# 只获取 hash 中的所有的 key
    hvals hash 					# 只获取 hash 中的所有的 value
    hincrby hash key count 		# 给 hash 中的 key 加 count
    hsexnx hash key value 		# 如果 key 存在，则，可以设置；如果不存在，则，不可以设置

hash 用来存储经常变更的数据：user （name、age）  
hash 更加适合对象的存储，string 更加适合字符串的存储

### 3.7 ZSet 命令 ###

zadd zset score value 			# 添加一个值
    zrangebyscore zset -inf +inf 	# 显示全部数据（负无穷-正无穷）
    zrangebyscore zset -inf +inf withsocres # 显示全部数据并且附带 score
    zrange zset 0 -1 withsocres 	# 显示所有成员及其 score 值
    zrange zset 0 -1 				# 显示全部（正序）
    zrevrange zset 0 -1 			# 显示全部（倒序）
    zrem zset value 				# 移除某个 value
    zcard zset 						# 返回 zset 中的元素个数
    zcount zset value1 value2 		# 获取指定成员之间的数量
    zrank zset value				# 返回有序集中指定成员的排名（从小到大）

zset 应用于带权重的，如：排行榜。

### 3.8 事务操作 ###

Redis 也支持事务操作，Redis 事务可以一次执行多个命令， 并且带有以下三个重要的保证：

1.  批量操作在发送 EXEC 命令前被放入队列缓存
2.  收到 EXEC 命令后进入事务执行，事务中任意命令执行失败，其余的命令依然被执行
3.  在事务执行过程，其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中

一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段：

1.  开始事务：MULTI
2.  命令入队：QUEUE
3.  执行/丢弃事务：EXEC 或者 DISCARD

以某个事务操作为例：我们先以 MULTI 开始一个事务， 然后将多个命令入队到事务中， 最后由 EXEC 命令触发事务， 一并执行事务中的所有命令。过程如下：  
![在这里插入图片描述][2d988496e4fb4a54be5f524b0a62520d.png]

特别注意的地方是：单个 Redis 命令的执行是原子性的，但 Redis 没有在事务上增加任何维持原子性的机制，所以 Redis 事务的执行并不是原子性的

事务可以理解为一个打包的批量执行脚本，但批量指令并非原子化的操作，中间某条指令的失败不会导致前面已做指令的回滚，也不会造成后续的指令不做。

### 3.9 Lua 脚本操作 ###

在上面我们也介绍到了，**Redis 事务的执行并不能完全保证原子性，那么如何将一批命令操作做到原子性操作呢？**

==Redis 支持通过 Lua 脚本来实现一批命令原子性操作，==执行脚本的常用命令为 `EVAL`。

Eval 命令的基本语法如下：

EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...]

参数含义：

*  script：Lua 5.1版本的脚本，这个脚本并不需要定义一个 Lua 函数或者说是不应该这样做。它可以仅仅是一个 Lua 语法，这个语法运行在 Redis 服务器上下文
 *  numkeys：Redis键的数量，Lua采用基于数组形式（KEYS全局变量）访问这些参数（KEYS\[1\]、KEYS\[2\] …）
 *  arg：不代表redis键，它们可以通过ARGV全部变量定义的数组访问，与KEYS数组设置类似，形式为 ARGV\[1\]、ARGV\[2\] …

如：

EVAL "return {KEYS[1],KEYS[2],ARGV[1],ARGV[2]}" 2 key1 key2 first second

#### lua 脚本中调用 redis 命令 ####

案例1：

> 给指定的 key 设置指定值 value，并且设置过期时间 60 秒，实现原子性操作，如果操作成功就返回 1，否则返回 0

EVAL "if redis.call('setnx', KEYS[1], ARGV[1]) == 1 then return redis.call('expire', KEYS[1], ARGV[2]) else return 0 end" 1 key1 hello 60

案例2：

> 获取指定 key 的值，如果存在就删除 key，实现原子性操作，如果操作成功就返回 1，否则返回 0

EVAL "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end" 1 key1 hello

## 4. 可视化客户端 ##

对于开发者来说，使用客户端命令来操作 redis 非常不便捷，因此诞生了很多的基于 redis 的可视化客户端。如下：

1.  Redis Desktop Manager [下载地址][Link 1]
2.  medis2（mac 系统）[下载地址][Link 2]
3.  AnotherRedisDesktopManager [Gitee 下载地址][Gitee] | [Github 下载地址][Github]
4.  Redis Insight [下载地址][Link 3]
5.  QuickRedis [Gitee 下载地址][Gitee 1] | [Github 下载地址][Github 1]

[Redis Windows]: https://github.com/tporadowski/redis/releases
[windows]: https://mikechen.cc/21308.html
[2d988496e4fb4a54be5f524b0a62520d.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/2d988496e4fb4a54be5f524b0a62520d.png
[Link 1]: https://github.com/uglide/RedisDesktopManager/releases
[Link 2]: https://getmedis.com/
[Gitee]: https://gitee.com/qishibo/AnotherRedisDesktopManager/releases
[Github]: https://github.com/qishibo/AnotherRedisDesktopManager/releases
[Link 3]: https://redis.com/redis-enterprise/redis-insight/
[Gitee 1]: https://gitee.com/quick123official/quick_redis_blog/releases
[Github 1]: https://github.com/quick123official/quick_redis_blog/releases