Redis入门理解到进阶(一)

一.Redis概念：

1.1什么是Redis:

Redis 是一个高性能的开源的、C语言写的Nosql（非关系型数据库），数据保存在内存中。redis严格上不是一种数据库，应该是一种数据结构化存储方法的集合。

1.2什么是非关系型数据库(NOSQL)：

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即“不仅仅是SQL”，它泛指非关系型的数据库。
非关系型数据库和传统的关系型数据库不一样。不一定遵循传统数据库的一些基本要求，比如说，不遵循sql标准，事务，表结构等等，

1.3非关系型数据库(NOSQL)的分类：

1.4Redis和Mysql的区别：

类型：Redis是非关系型数据库，Mysql是关系型数据库

储存位置：Redis是粗存在内存中，Mysql是存储在磁盘中

存储过期：Redis支持储存过期，Mysql不支持存储过期

读写能能力：Redis非常高，Mysql很低

1.4 Redis的使用场景：

1.用作中央缓存：对于经常使用的数据，和高频数据可以存放在redis中，大大提高读写能力，类似Mybatis的二级缓存

2.用作计数器：网站的总访问量，注册人数，可能会发生高并发，我们就可以使用redis然后等在一个时间点把数据同步到关系型数据库中。

3.数据过期管理：我们可以在redis中配置数据过期时间，可以应用在验证码，红包，优惠卷登场景

4.实施攻防系统：我们可以在redis中存储同一ip地址，如果对方是使用暴力破解的方式，就会在同一时间大量的访问，我们可以控制同一ip的访问次数，达到安全控制。

5.队列系统：使用场景例如秒杀活动，我们可以将资格放入内存队列(redis)中，达到预防高并发的效果

6.消息订阅：Pub/Sub 构建实时消息系统 Redis 的 Pub/Sub 系统可以构建实时的消息系统，比如很多用 Pub/Sub 构建的实时聊天系统 的例子。如QQ群

7.自动去重：reids存储数据中有set数据结构，set是一个无序的，不可重复的集合，我们可以将要去重的数据存在redis的set中，达到去重的目的。

第一部分总结：从认识了解来看，Redis其实不是很难，我们现在已经有一个大致的了解，现在开始我们就要去实践一下，看看这个东西到底怎么用！

二：Redis的安装：

1.1 下载和安装：

下载地址：redis下载地址：http://redis.io/download ; http://redis.cn/

1.2 解压运行

直接win+r启动cmd控制台将redis服务器端拖到黑窗口，输入空格再将redis服务器配置拖到黑窗口回车即可；

看到上面的图片的界面，那么恭喜你，redis服务器就启动成功了！接着双击redis客户端应用，你会看到你的本机ip加上redis的端口号，那么现在我们就可以操作redis了！

三：Redis的命令入门：

首先我们知道redis可以操作很多数据类型，上面已经说到过了，包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、 zset(sorted set --有序集合)和hash（哈希类型）

1. 操作String类型的命令：

redis是key-value Nosql,我们能操作就只有key,以及各种类型vaule.按照规范我们应该先设置密码，客户端访问之前应该先确定密码，我在后面会给大家讲到如何设置密码。

• 1.将一个key和一个value存在redis中

set name zs //name为key zs为value

• 2.通过key在redis中取值

get name

• 3.在redis中存储多个键值对

mset name zs age 18 //设置两个字符串键值对

• 4.通过多个key在redis中取值

mget name age //获取key的name和age的值

• 5.将储存的key的值自增1

incr age // 将age的值自增1

• 6.将存储的key的值自减1

decr age //将age的值自减1

• 7.将存储的key的值自增指定数

incrBy age 5 // 将age的值自增5

-8.将存储的key的值自增指定数

decrBy age 5 // 将age的值自减5

• 9.查看所有的key

keys * //查看所有的属性

• 10.删除指定的某个key

del name //删除key为name的值

• 11.设置key的过期时间(secnods秒后过期)

expire name 10 // 设置name的过期时间是10秒后

• 12.查看key的过期时间

ttl name //查看name的过期时间

• 13.清空整个redis服务器数据，所有的数据库全部清空

flushall

• 14.清除当前库

flashdb

• 15.选择数据库,redis中默认有16个数据库，名称分别为0,1,2,15 ， index数据库索引

select 0 //查看索引为0的数据库

2.操作List类型的命令：

• 将一个或多个值 value 插入到列表 key 的表头(最左边)

lpush name zs ls //在key为name的list中存zs和ls两个值

• 返回列表 key 中指定区间内的元素，查询所有的stop为-1即可

lrange name 0 -1 //查询所有
lrange age 0 2 //查询索引在0到2之间的所有元素

• 将一个或多个值 value 插入到列表 key 的表尾(最右边)

rpush name zs ls//从右往左插入

• 移除并返回列表 key 的头(最左边)元素

lpop name

• 移除并返回列表 key 的尾(最右边)元素。

rpop name

• 根据count值移除列表key中与参数 value 相等的元素count 0 : 从表头开始向表尾搜索，移除与 value 相等的元素，数量为 count 。count < 0 : 从表尾开始向表头搜索，移除与 value 相等的元素，数量为 count 的绝对值。count = 0 : 移除表中所有与 value 相等的值。

lrem name 1 ls //删除names列表左面第一个ls值
lrem name 0 ls //删除names列表中所有的ls值
lrem name -1 ls//删除names列表中右边第一个ls值

• 返回列表 key 中，下标为 index 的元素

lindex name 1 //返回name列表中的下标为1的元素

• 对一个列表进行修剪 ，保留范围内的，范围外的删除

ltrem name 0 2 //保留name列表下标为0到2之间的元素

3.操作set的命令：

set集合是一个无序的不含重复值的队列

• 将一个或多个 member 元素加入到集合 key 当中，已经存在于集合的 member 元素将被忽略

sadd name zs ls ws ls //去重之后是 zs ls ws

• 返回集合 key 中的所有成员

smembers names //获取说有元素

• 移除集合 key 中的一个或多个 member 元素，不存在的 member 元素会被忽略

srem names zs ls //删除names中的zs ls元素

• 返回集合存储的key的基数 (集合元素的数量).如果key不存在,则返回 0

scard name //返回这个集合中所有key的数量

4.操作Zset的命令：

ZSet(sorted sets)在Set基础上增加了“分数”，让set集合有了排序功能

• 将所有指定成员添加到键为key有序集合（sorted set）里面，如果指定添加的成员已经是有序集合里面的成员，则会更新改成员的分数（scrore）并更新到正确的排序位置

zsadd age 15 ls 19 wu

• 返回key的有序集元素个数。key存在的时候，返回有序集的元素个数，否则返回0

zcard age

• 返回有序集key中，score值在min和max之间(默认包括score值等于min或max)的成员个数

zcount age 18 20 //获取age中年龄在18 到 20岁之间的元素个数

注意下面俩个api适用于5.0版本

• 删除并返回有序集合key中的最多count个具有最高得分的成员。如未指定，count的默认值为1

zpopmax age 2 //删除年龄最大的2个元素

• 删除并返回有序集合key中的最多count个具有最低得分的成员。如未指定，count的默认值为1。

zpopmin age 2 //删除年龄最小的两个元素

• 返回存储在有序集合key中的指定范围的元素。 返回的元素可以认为是按得分从最低到最高排列。 如果得分相同，将按字典排序。返回给定范围内的元素列表（如果指定了WITHSCORES选项，将同时返回它们的得分）。

zrange age 15 18 withscores //返回年龄在15 到 18 范围的元素，按从小到大的顺序，并且返回年龄

• 返回有序集key中成员member的排名。其中有序集成员按score值递增(从小到大)顺序排列。排名以0为底，也就是说，score值最小的成员排名为0。

zrank age ls //返回ls在age集合中的排名从小到大

• 返回有序集key中成员member的排名，其中有序集成员按score值从大到小排列。排名以0为底，也就是说，score值最大的成员排名为0。

zrevrank age ls //返回ls在age集合中的排名从大到小

• 返回有序集合中指定分数区间内的成员，分数由低到高排序,LIMIT控制分页

ZRANGEBYSCOREkey heights 0 170 WITHSCORES LIMIT 0 10 //查询heights中0-170分之间的元素，低到高排序，0条开始查询，每页10条

操作hash的命令

Hash类似于jdk中的Map,一个key下面以键值对的方式存储数据

• 设置 key 指定的哈希集中指定字段的值。如果 key 指定的哈希集不存在，会创建一个新的哈希集并与 key 关联。如果字段在哈希集中存在，它将被重写。

hset user id 1 //给user这个key设置id=1键值对

• 获取hash类型的name键对应的值

hget user id //取userkey 中的id对应的值

• 批量添加name=value键值对到key这个hash类型

hmset user id 1 name ls //给user这个key设置id=1,name=ls多个键值对

• 批量获取hash类型的键对应的值

hmget user id name //获取多个值

• 返回哈希表 key 中的所有键

hkeys user //获取所有的字段名称

• 返回哈希表 key 中的所有值

hvals user 

• 返回哈希表 key 中，所有的键和值

hgetall user 

• 使用string结构

这个注意{ }里面存的是json字符串格式，我们要使用需要将格式转化

set user {id:1,name:ls}

四：设置密码操作：

通常设置密码的方式有两个，一个是通过命令的方式，第二种则是更改配置文件的方式。我们则建议使用更改配置文件的方式

五：Redis的事务操作：

首先，Redis是一个弱性事务的数据库，和刚性事务的数据库如Mysql不太一样，他没有事务特定的原则，一般选择金融类项目的时候不建议使用Redis。

Redis中的事务原理：
首先我们输入命令：multi，类似于commit.但是Redis的操作则是从multi开始记录你的操作命令，但是并没有执行，当你输入exec时开始逐一执行命令操作，当有一个操作报错，则不会回滚事务。结束事务的命令时discard（意思是取消之前的所有操作命令）

六：Redis的持久化配置：

1.什么是Redis的持久化：

因为Redis数据基于内存读写，为了防止Redis服务器关闭或者宕机造成数据丢失，我们通常需要对Redis最磁极化，即：把内从中的数据(命令)保存一份到磁盘做一个备份，当Redis服务关闭或者宕机,在Redis服务器重启的时候会从磁盘重新加载备份的数据，不至于数据丢失。 Redis 提供了两种不同级别的持久化方式：RDB和AOF,可以通过修改redis.conf来进行配置.开启持久配置后，对Redis进行写操作，在Redis安装目录将会看到持久文件：“appendonly.aof”和“ dump.rdb”。

2.Redis是如何保存数据的：

redis为了考虑效率,保存数据在内容中.并且考虑数据安全性,还做数据持久化,如果满足保存策略，就会把内存的数据保存到数据rdb文件，还来不及保存那部分数据存放到aof更新日志中。在加载时，把两个数据做一个并集。

3.Redis持久化-RDB:

• 下面的图中是900秒内，如果进行了写操作，就会同步快照进行备份
  

4.Redis持久化-AOF：

• 将该配置改为yes，则开启AOF持久化，默认情况是关闭的。
  

5.数据备份与恢复：

虽然配置了持久化Redis会进行自动数据备份，我们也可以通过SAVE 或者 BGSAVE (后台备份)命令创建当前数据库的备份

save //该命令将在 redis 安装目录中创建dump.rdb文件。

七：Redis的淘汰策略：

1.为什么需要淘汰策略：

Redis的数据读写基于内存，Redis虽然快，但是内存成本还是比较高的，而且基于内存Redis不适合存储太大量的数据。Redis可以使用电脑物理最大内存，当然我们通常会通过设置maxmemory参数现在Redis内存的使用， 为了让有限的内存空间存储更多的有效数据，我们可以设置淘汰策略，让Redis自动淘汰那些老旧的，或者不怎么被使用的数据.redis 确定驱逐某个键值对后，会删除这个数据并，并将这个数据变更消息发布到本地（AOF 持久化）和从机（主从连接）。

2.淘汰策略的分类：

• volatile-lru ：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选最近最少使用的数据淘汰
• volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中挑选将要过期的数据淘汰
• volatile-random：从已设置过期时间的数据集（server.db[i].expires）中任意选择数据淘汰
• allkeys-lru：从数据集（server.db[i].dict）中挑选最近最少使用的数据淘汰
• allkeys-random：从数据集（server.db[i].dict）中任意选择数据淘汰
• no-enviction（驱逐）：禁止驱逐数据

八：Java操作Redis

步骤：

1. 开始在 Java 中使用 Redis 前， 我们需要确保已经安装并启动 redis 服务及 Java redis 驱动，且你的机器上能正常使用 Java。可以取Maven仓库下载驱动包 下载 jedis.jar
2. 导入jar包或依赖

commons-pool2-2.2.jar		#连接池
jedis-2.5.2.jar			    #Jedis核心包

3. 编写测试类

@Test
public void testJedis()throws Exception{
    //创建连接
    String host ="127.0.0.1";
    //端口
    int port = 6379;
	//超时时间,1秒超时
    int timeout = 1000;
    //jedis客户端
    Jedis jedis = new Jedis(host,port,timeout);
    //认证
    jedis.auth("123456");
    //执行操作,保存值
    jedis.set("username","wang da cui");
    //获取值
    String result = jedis.get("username");
    System.out.print(result);
    //关闭连接
    jedis.close();
}

4. 可以抽成一个工具类

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

import java.io.IOException;
import java.util.Properties;

/**
 * 获取连接池对象
 */
public enum RedisUtils {
    //使用枚举实现单例
    INSTANCE;
	//连接池对象
    private static JedisPool jedisPool = null;

    static {
        //初始化链接池
        //1 创建连接池配置对象
        JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
        //2 进行配置-四个配置
        ////最小连接数
        config.setMaxIdle(1);
		//最大连接数
        config.setMaxTotal(11);
		//链接最长等待时间
        config.setMaxWaitMillis(10 * 1000L);
		//测试连接时是否畅通
        config.setTestOnBorrow(true);
       
        String host = "127.0.0.1";
        int port = 6379;
        String password = "123456";
        int timeout = 10000;

		//创建连接池
        jedisPool = new JedisPool(config, host,port,timeout, password);
    }

    //获取连接
    public Jedis getSource() {
        return jedisPool.getResource();
    }

    //关闭资源
    public void closeSource(Jedis jedis) {
        if (jedis != null) {
            jedis.close();
        }

    }

    /**
     * 设置字符值
     *
     * @param key
     * @param value
     */
    public void set(String key, String value) {
        Jedis jedis = getSource();
        jedis.set(key, value);
        closeSource(jedis);
    }
    /**
     * 设置字符值
     *
     * @param key
     * @param value
     * @param seconds ：过期时间
     */
    public void setex(String key,int seconds, String value) {
        Jedis jedis = getSource();
        jedis.setex(key,seconds, value);
        closeSource(jedis);
    }

    /**
     * 设置字符值
     *
     * @param key
     */
    public String get(String key) {
        Jedis jedis = getSource();
        try {
            return jedis.get(key);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            closeSource(jedis);
        }

        return null;

    }

    /**
     * 设置
     * @param key
     * @param value
     */
    public void set(byte[] key, byte[] value) {
        Jedis jedis = getSource();
        jedis.set(key, value);
        closeSource(jedis);
    }

    /**
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public byte[]  get(byte[] key) {
        Jedis jedis = getSource();
        try {
            return jedis.get(key);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            closeSource(jedis);
        }
        return null;

    }

}

5. 可以通过工具类获取jedisPool来对redis进行操作

Redis的基本概念和常用api都已经总结出来了，下一章我们来说一下集群和分布式，谈一谈Redis集群的特性