redis基础
文章目录
- 一、 redis命令的执行都是单线程的，但是发送命令、返回结果、命令排队是I\O多路复用的
- 二、 redis单线程为什么那么快？
- 三、单线程优点
- 四、单线程缺点
- 五、 Redis 数据结构
- 5.1：String
- 5.2 Hash
Redis使用了单线程架构和I/O多路复用模型来实现高性能的内存数据库服务
一、 redis命令的执行都是单线程的，但是发送命令、返回结果、命令排队是I\O多路复用的
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如果同时有多条命令，因为Redis是单线程来处理命令的，所以一条命令从客户端达到服务端不会立刻被执行，所有命令都会进入一个队列中，然后逐个被执行
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所以N条命令的执行顺序是不确定的，但是可以确定不会有两条命令被同时执行，所以无论多少条命令都不会产生并发问题
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但是像发送命令、返回结果、命令排队肯定不像描述的这么简单，Redis使用了I/O多路复用技术来解决I/O的问题
二、 redis单线程为什么那么快？
通常来讲，单线程处理能力要比多线程差，例如有10000斤货物，每辆车的运载能力是每次200斤，那么要50次才能完成，但是如果有50辆车，只要安排合理，只需要一次就可以完成任务。
那么为什么Redis使用单线程模型会达到每秒万级别的处理能力呢？可以将其归结为三点：
2.1 纯内存访问，Redis将所有数据放在内存中，内存的响应时长大约为100纳秒，这是Redis达到每秒万级别访问的重要基础。
2.2 非阻塞I/O，Redis使用epoll作为I/O多路复用技术的实现，再加上Redis自身的事件处理模型将epoll中的连接、读写、关闭都转换为事件，不在网络I/O上浪费过多的时间
2.3 第三，单线程避免了线程切换和竞态产生的消耗。
三、单线程优点
第一，单线程可以简化数据结构和算法的实现。如果对高级编程语言熟悉的读者应该了解并发数据结构实现不但困难而且开发测试比较麻烦。
第二，单线程避免了线程切换和竞态产生的消耗，对于服务端开发来说，锁和线程切换通常是性能杀手。
四、单线程缺点
对于每个命令的执行时间是有要求的。如果某个命令执行过长，会造成其他命令的阻塞，对于Redis这种高性能的服务来说是致命的，所以Redis是面向快速执行场景的数据库。
五、 Redis 数据结构
5.1：String
字符串类型的值实际可以是字符串（简单的字符串、复杂的字符串（例如JSON、XML））、数字（整数、浮点数），甚至是二进制（图片、音频、视频），但是值最大不能超过512MB。
- 设置值
set key value [ex seconds] [px milliseconds] [nx|xx]
ex senconds 设置秒级别的过期时间
px mill... 毫秒级别的过期时间
nx 键必须不存在才能设置成功，用于添加
xx 存在才能设置成功，用于更新
setnx和setxx在实际使用中有什么应用场景吗？以setnx命令为例子，由于Redis的单线程命令处理机制，如果有多个客户端同时执行setnx key value，根据setnx的特性只有1个客户端能设置成功，setnx可以作为分布式锁的一种实现方案，Redis官方给出了使用setnx实现分布式锁的方法：http://redis.io/topics/distlock。
- 获取值
get XXX
如果不存在，返回nil(空)
- 批量设置值（最多四个）
mset key value [key value ...]
mset a 1 b 2 c 3 d 4
//超过4个报错
127.0.0.1:6379> mset a 1 b 2 c 3 d 4 f5
(error) ERR wrong number of arguments for MSET
- 批量获取
mget key [key ...]
mget a b c d e f g h i j k
//没有限制，如果有些键不存在，那么它的值为nil（空）
- 计数
incr key
incr命令用于对值做自增操作，返回结果分为三种情况：
1·值不是整数，返回错误
2·值是整数，返回自增后的结果
3·键不存在，按照值为0自增，返回结果为1。
- 其它自增、自减命令
除了incr命令，Redis提供了decr（自减）、incrby（自增指定数字）、
decrby（自减指定数字）、incrbyfloat（自增浮点数）：
很多存储系统和编程语言内部使用CAS机制实现计数功能，会有一定的CPU开销，但在Redis中完全不存在这个问题，因为Redis是单线程架构，任何命令到了Redis服务端都要顺序执行。
- 其它不常用命令
//append可以向字符串尾部追加值，
append key value
//字符串长度
strlen key
//设置并且返回新的值
getset key value
//设置指定位置的字符
setrange key offeset value
//获取部分字符串
getrange key start end
- 内部编码（查看编码：object encoding key）
int 8个字节的长整型
embstr <=39字节的字符串
raw >39 字节的字符串
5.2 Hash
- 设置值和取值
hset key field value
//key: wan name:tutu like:lubo
hset wan name tutu
hset wan like lubo
//取name和Like属性
hget wan name
hget wan like
//如果键或field不存在，会返回nil：
- 删除属性
hdel key field [field ...]
//hdel会删除一个或多个field，返回结果为成功删除field的个数，例如
hdel wan like name
- 获取一个key的键值对个数
hlen key
- 批量设置key-value和批量获取
hmset key key1 value1 key2 value2 key3 value3 ...
hmget key key1 key2 ...
- 判断field是否存在
hexists key field
//例如 判断wan的class是否存在
hexists wan class
//返回结果为1是存在，不包含时返回0：
- 获取一个key的所有属性
//获取key的所有name
hkeys key
//获取key的所有value
hvals key
- 查询所有的键值对
hgetall key
在使用hgetall时，如果哈希元素个数比较多，会存在阻塞Redis的可能。
如果开发人员只需要获取部分field，可以使用hmget，如果一定要获取全部
field-value，可以使用hscan命令，该命令会渐进式遍历哈希类型
- 自增
hincrby key field
hincrbyfloat key field