Redis快速上手

一.什么是redis

Redis是一个开源（BSD许可），内存存储的数据结构服务器，可用作数据库，高速缓存和消息队列代理。它支持字符串、哈希表、列表、集合、有序集合，位图，hyperloglogs等数据类型

二.为什么使用redis

性能极高 – Redis读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
丰富的数据类型 – Redis支持Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
原子 – Redis的所有操作都是原子性的，即要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过MULTI和EXEC指令包起来。
丰富的特性 – Redis还支持publish/subscribe, key过期等特性。

三.五大基本类型的使用
1.redis 命令
Redis 命令用于在 redis 服务上执行操作。
Redis 客户端的基本语法为：

redis-cli

打开终端并输入命令 redis-cli，该命令会连接本地的 redis 服务。 

redis 127.0.0.1:6379> PING
PONG 

连接到本地的 redis 服务并执行 PING 命令，该命令用于检测 redis 服务是否启动
如果需要在远程 redis 服务上执行命令，同样我们使用的也是 redis-cli 命令。

语法：
redis-cli -h host -p port -a password
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a "root"
127.0.0.1:6379> PING
PONG

2.String类型

语法：
set key value 设置指定key的值
get key 	  获取指定key的值
getset key value 将指定key的值设为value，并返回key的旧值
getrange key start end 返回key中字符串值的子字符
strlen key 返回key所储存的字符串值的长度
setex key seconds value	将值value关联到key,并将key的过期时间设为seconds(以秒为单位)
setnx key value	只有在 key 不存在时设置 key 的值。
incr key	将key中储存的数字值增一
incrby key increment 将key所储存的值加上给定的增量值
decr key	将key中储存的数字值减一。
decrby key increment 将key所储存的值减去给定的减量值

127.0.0.1:6379> set name zhangsan 
OK
127.0.0.1:6379> get name
 "zhangsan"
127.0.0.1:6379> getset name lisi
"zhangsan"
127.0.0.1:6379> get name
"lisi"
127.0.0.1:6379> getrange name 0 2
"lis"
127.0.0.1:6379> strlen name
(integer) 4
127.0.0.1:6379> setex city 10 hongkong
OK
127.0.0.1:6379> get city
(nil)
127.0.0.1:6379> setnx name wangwu
(integer) 0
127.0.0.1:6379> get name
"lisi"
127.0.0.1:6379> set age 10
OK
127.0.0.1:6379> incr age
(integer) 11
127.0.0.1:6379> decr age
(integer) 10
127.0.0.1:6379> incrby age 5
(integer) 15
127.0.0.1:6379> decrby age 5
(integer) 10

3.list类型
简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）一个列表最多可以包含 2^32 - 1 个元素

语法：
lpush key value1[value2...] 将一个或多个值插入到列表头部
rpush key value1[value2...] 将一个或多个值插入到列表尾部
lpop key 移出并获取列表的第一个元素
rpop key 移出并获取列表的最后一个元素
lrem key count value 移除指定个数的列表元素
lindex key index 通过索引获取列表中的元素
brpoplpush source destination timeout 从列表中弹出一个值，将弹出的元素插入到另外一个列表中并返回它； 如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止

127.0.0.1:6379> lpush name zhangsan lisi wangwu
(integer) 3
127.0.0.1:6379> rpush name jack
(integer) 4
127.0.0.1:6379> lpop name
"wangwu"
127.0.0.1:6379> rpop name
"jack"
127.0.0.1:6379> lrange name 0 -1
1) "lisi"
2) "zhangsan"
127.0.0.1:6379> flushdb 
OK
127.0.0.1:6379> lpush name zhangsan lisi zhangsan wangwu
(integer) 4
127.0.0.1:6379> rpush name lisi wangwu lisi
(integer) 7
127.0.0.1:6379> lrem name 2 zhangsan
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lrem name 1 lisi
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lrange name 0 -1
1) "wangwu"
2) "lisi"
3) "wangwu"
4) "lisi"
127.0.0.1:6379> lindex name 2
"wangwu"
127.0.0.1:6379> brpoplpush name name2 2
"lisi"
127.0.0.1:6379> lrange name 0 -1
1) "wangwu"
2) "lisi"
3) "wangwu"
127.0.0.1:6379> lrange name2 0 -1
1) "lisi"

4.set类型
Set 是 String 类型的无序集合。集合成员是唯一的，这就意味着集合中不能出现重复的数据。
Redis 中集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是 O(1)。集合中最大的成员数为 2^32-1

语法：
sadd key member1[member2...] 向集合添加一个或多个成员
srem key member1[member2...] 移除集合中一个或多个成员
spop key [count] 移除并返回集合中的指定个数的随机元素
sismember key member 判断 member 元素是否是集合 key 的成员
smembers key 返回集合中的所有成员
scard key 获取集合的成员数
sdiff key1 key2 返回第一个集合与其他集合之间的差集。
sinter key1 key2 返回给定所有集合的交集
sunion key1 key2 返回所有给定集合的并集
sdiffstore destination key1 key2 返回给定所有集合的差集并存储在 destination 中
sinterstore destiation key1 key2 返回给定所有集合的交集并存储在 destination 中
sunionstore destination key1 key2 所有给定集合的并集存储在 destination 集合中

127.0.0.1:6379> sadd myset a b c d e f g
(integer) 7
127.0.0.1:6379> srem myset a c
(integer) 2
127.0.0.1:6379> spop myset 2
1) "d"
2) "g"
127.0.0.1:6379> sismember myset a
(integer) 0
127.0.0.1:6379> smembers myset
1) "e"
2) "b"
3) "f"
127.0.0.1:6379> scard myset
(integer) 3
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> sadd myset1 a b c d e
(integer) 5
127.0.0.1:6379> sadd myset2 c d e f g
(integer) 5
127.0.0.1:6379> sdiff myset1 myset2
1) "b"
2) "a"
127.0.0.1:6379> sinter myset1 myset2
1) "d"
2) "c"
3) "e"
127.0.0.1:6379> sunion myset1 myset2
1) "e"
2) "d"
3) "b"
4) "c"
5) "g"
6) "f"
7) "a"
127.0.0.1:6379> sdiffstore myset3 myset1 myset2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> smembers myset3
1) "b"
2) "a"
127.0.0.1:6379> sinterstore myset4 myset1 myset2
(integer) 3
127.0.0.1:6379> smembers myset4
1) "e"
2) "d"
3) "c"
127.0.0.1:6379> sunionstore myset5 myset1 myset2
(integer) 7
127.0.0.1:6379> smembers myset5
1) "e"
2) "d"
3) "b"
4) "c"
5) "g"
6) "f"
7) "a"

5.hash
hash 是一个 string 类型的 field（字段） 和 value（值） 的映射表，hash 特别适合用于存储对象。Redis 中每个 hash 可以存储 2^32 - 1 键值对

语法：
hset key field value 将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value 
hmset  key field value1 [field1 value2...]同时将多个 field-value (域-值)对设置到哈希表 key 中。
hsetnx key field value 只有在字段 field 不存在时，设置哈希表字段的值
hget key field 获取存储在哈希表中指定字段的值
hmget key field1 [field2]  获取所有给定字段的值
hgetall key 获取在哈希表中指定 key 的所有字段和值
hkeys key 获取所有哈希表中的字段
hvals key获取哈希表中所有值。
hlen key 获取哈希表中字段的数量
hdel key field1 [field2] 删除一个或多个哈希表字段
hexists key field 查看哈希表 key 中，指定的字段是否存在

127.0.0.1:6379> hset user name zhangsan
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hmset user age 11 address hongkong
OK
127.0.0.1:6379> hget user name
"zhangsan"
127.0.0.1:6379> hmget user name address
1) "zhangsan"
2) "hongkong"
127.0.0.1:6379> hsetnx user age 12
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hget user age
"11"
127.0.0.1:6379> hsetnx user gender male
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget user gender
"male"
127.0.0.1:6379> hgetall user
1) "name"
2) "zhangsan"
3) "age"
4) "11"
5) "address"
6) "hongkong"
7) "gender"
8) "male"
127.0.0.1:6379> hkeys user
1) "name"
2) "age"
3) "address"
4) "gender"
127.0.0.1:6379> hvals user
1) "zhangsan"
2) "11"
3) "hongkong"
4) "male"
127.0.0.1:6379> hlen user
(integer) 4
127.0.0.1:6379> hdel user age 
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hdel user address gender
(integer) 2
127.0.0.1:6379> hexists user age
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hexists user name
(integer) 1

6.sorted set
Redis 有序集合和集合一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。
不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。有序集合的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复

语法：
zadd key score member1 [score member2...] 向有序集合添加一个或多个成员，或者更新已存在成员的分数
zrange key start stop [withscores] 通过索引区间返回有序集合指定区间内的成员
zcard key 获取有序集合的成员数
zcount key min max 计算在有序集合中指定区间分数的成员数
zrank key member 返回有序集合中指定成员的索引
zscore key member返回有序集中成员的分数值
zrem key member1 [member2...] 移除有序集合中的一个或多个成员
zremrangebyscore key min max 移除有序集合中给定的分数区间的所有成员

127.0.0.1:6379> zadd grade 2 zhangsan 4 lisi 2 wangwu 3 zhaoliu
(integer) 4
127.0.0.1:6379> zrange grade 0 -1
1) "wangwu"
2) "zhangsan"
3) "zhaoliu"
4) "lisi"
127.0.0.1:6379> zcard grade
(integer) 4
127.0.0.1:6379> zcount grade 0 2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrank grade lisi
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zscore grade zhaoliu
"3"
127.0.0.1:6379> zrem grade zhangsan wangwu
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange grade 0 -1
1) "zhaoliu"
2) "lisi"
127.0.0.1:6379> zadd city 1 beijing 3 shanghai 11 nanjing 8 zhejiang 6 shenzheng 16 guangzhou 
(integer) 6
127.0.0.1:6379> zremrangebyscore city 10 30
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange city 0 -1
1) "beijing"
2) "shanghai"
3) "shenzheng"
4) "zhejiang"

四.三大特殊类型的使用
1.Hyperloglog
Redis 在 2.8.9 版本添加了 HyperLogLog 结构.HyperLogLog 是用来做基数统计的算法，HyperLogLog 的优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定的,并且是很小的.虽然统计海量数据会产生 误差（0.81%)，但是这样的精确度已经基本满足统计的需求

语法：
pfadd   添加指定元素到 HyperLogLog 中。
pfcount 返回给定 HyperLogLog 的基数估算值
pfmerge 将多个 HyperLogLog 合并为一个
 
HyperLogLog
127.0.0.1:6379> pfadd h1 a b c d e f g
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pfadd h2 c d e f g h i
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pfcount h1
(integer) 7
127.0.0.1:6379> pfcount h1 h2
(integer) 9
127.0.0.1:6379> pfmerge h3 h1 h2
OK
127.0.0.1:6379> pfcount h3
(integer) 9

2.geospatial
本质是一个有序集合，用来存储位置信息

语法：
geoadd key longitude latitude member [longitude latitude member ...]添加一个或多个位置到一个key中
geopos key member [member ...] 查看某个key成员的地理位置
geodist key member1 member2 [m|km|ft|mi] 计算两点之间的距离，可以选择计算单位，默认单位是m
geohash key member [member ...] 获取元素的 hash 值
georadius key longitude latitude radius m|km|ft|mi 给定一个坐标点，查找附近指定距离范围内的元素
georadiusbymember key longitude latitude radius m|km|ft|mi 与georadius功能相同，不同的是georadiusbymember的中心点是geo中的成员而不是经纬度

127.0.0.1:6379> geoadd city 116.40 39.9 beijing 121.47 31.23 shanghai 
2
127.0.0.1:6379> geoadd city 120.15 30.28 hangzhou 113.27 23.13 guangdong
2
127.0.0.1:6379> zrange city 0 -1 
guangdong
hangzhou
shanghai
beijing
127.0.0.1:6379> zrange city 0 -1 withscores
guangdong
4046533759716104
hangzhou
4054134257390783
shanghai
4054803462927619
beijing
4069885360207904
127.0.0.1:6379> geopos city beijing hangzhou
116.39999896287918091
39.90000009167092543
120.15000075101852417
30.2800007575645509
127.0.0.1:6379> geodist city guangdong hangzhou km
1048.1381
127.0.0.1:6379> geohash city shanghai
wtw3sj5zbj0
127.0.0.1:6379> georadius city 117.25 31.83 666 km withcoord
hangzhou
120.15000075101852417
30.2800007575645509
shanghai
121.47000163793563843
31.22999903975783553
127.0.0.1:6379> georadiusbymember city hangzhou 1000 km
hangzhou
shanghai
127.0.0.1:6379> zrem city guangdong hangzhou
2
127.0.0.1:6379> zrange city 0 -1
shanghai
beijing

3.bitmap
这个“数据结构”可以实现对位的操作。Bitmaps本身不是一种数据结构，实际上就是字符串，但是它可以对字符串的位进行操作。可以把Bitmaps想象成一个以位为单位数组，数组中的每个单元只能存0或者1，数组的下标在bitmaps中叫做偏移量。单个bitmaps的最大长度是512MB，即2^32个比特位

语法：
setbit key offset value
getbit key offset 获取key中一个下标的状态
bitcount key [start end] 统计key中状态为1的下标数量,默认统计全部
bitpos key bit [start end] 计算第一个值为0(1)的索引
127.0.0.1:6379> setbit array 0 1
0
127.0.0.1:6379> setbit array 1 1
0
127.0.0.1:6379> setbit array 2 1
0
127.0.0.1:6379> setbit array 3 0
0
127.0.0.1:6379> setbit array 4 0
0
127.0.0.1:6379> setbit array 5 0
0
127.0.0.1:6379> setbit array 6 1
0
127.0.0.1:6379> setbit array 7 1
0
127.0.0.1:6379> getbit array 4
0
127.0.0.1:6379> bitcount array 
5
127.0.0.1:6379> bitpos array 1
0
127.0.0.1:6379> bitpos array 0
3

五.发布订阅
Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式：发送者(pub)发送消息，订阅者(sub)接收消息。
Redis 客户端可以订阅任意数量的频道
下图展示了频道 channel1 ， 以及订阅这个频道的三个客户端 —— client2 、 client5 和 client1 之间的关系：

当有新消息通过 PUBLISH 命令发送给频道 channel1 时， 这个消息就会被发送给订阅它的三个客户端：

语法：
subscribe channel [channel...] 订阅给定的一个或多个频道的信息
unsubsrcibe channel [channel...] 退订给定的频道
psubscribe pattern [pattern...] 订阅一个或多个符合给定模式的频道(* 作为通配符)
punsubscribe pattern [pattern...] 退订所有给定模式的频道
publish channel message 将信息发送到指定的频道
pubsub subcommand argument [argument...]查看订阅与发布系统状态

127.0.0.1:6379> subscribe beijing shanghai
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "beijing"
3) (integer) 1
1) "subscribe"
2) "shanghai"
3) (integer) 2
1) "message"
2) "beijing"
3) "nihao"
1) "message"
2) "shanghai"
3) "happy newyear"

127.0.0.1:6379> publish beijing nihao
(integer) 1

127.0.0.1:6379> publish shanghai "happy newyear"
(integer) 1

127.0.0.1:6379> psubscribe china.*
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "psubscribe"
2) "china.*"
3) (integer) 1
1) "pmessage"
2) "china.*"
3) "china.beijing"
4) "bj"
1) "pmessage"
2) "china.*"
3) "china.shanghai"
4) "sh"

127.0.0.1:6379> publish china.beijing bj
(integer) 1

127.0.0.1:6379> publish china.shanghai sh
(integer) 1

127.0.0.1:6379> unsubscribe beijing shanghai
1) "unsubscribe"
2) "beijing"
3) (integer) 0
127.0.0.1:6379> punsubscribe china.*
1) "unsubscribe"
2) "shanghai"
3) (integer) 0