Redis

定义与基本信息

Redis官网：https://redis.io

NoSQL型数据库，以key，value的形式存储数据

Redis可实现一秒写8万次，读11万次，将所有数据都放在内存中，读写都在一个CPU上，是单线程的

共16个数据库，默认使用第0个

默认端口：6379

数据类型

五种基本数据类型：

String, List, Set, Hash, ZSet

三种特殊数据类型：

Geospatial, Hyperloglog, Bitmap

作用

数据库，缓存，MQ

基本数据类型常用命令

连接redis

redis-cli -h host -p port -a password

String类型命令

# 设置键值对
SET key value

# 获取键值对
GET key value

# set if not exists
SETNX key value

# set with expire
SETEX key time value

List类型命令

list相当于一个双端队列

# 将一个值或多个值，插入到列表头部
LPUSH key value
LPUSH key value1
LPUSH key value2

# 获取list，包含指定区间的值
LRANGE key start end

# 将一个值插入到列表尾部
RPUSH key value3

# 获取列表长度
LLEN key

# 移除列表中指定个数的值, 以下例子移除了key中count个value
LREM key count value

# 将列表中指定下表值替换成另一个值
LSET key index value

# 将值插入到列表当中，位于值pivot之前或之后
LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value

set类型命令

此类型中不能出现重复的value

通过哈希表实现，添加，删除，查找的复杂度都是 O(1)

# 添加键值对
SADD key value

# 返回set中所有的成员
SMEMBERS key

# 判断成员value是否是set中的值
SISMEMBER key value

# 获取成员个数
SCARD key value

# 移除set中指定成员
SREM key value

# 随机抽选成员
SRANDMEMBER key

# 两个set的差集
SDIFF key1 key2

# 两个set的交集
SINTER key1 key2

# 两个set的并集
SUNION key1 key2

Hash类型命令

相当于Map集合，key-map对应，本质和String类型没有太大差异，map在redis中表示为一个field（字段）

# 将key中的字段field的值设为value
HSET key field value

# 同时设置key中多个字段的多个值
HMSET key field1 value1 field2 value2

# 获取key中field1字段的值
HGET key field1

# 获取key中field1和field2的值
HMGET key field1 field2

# 以列表形式返回哈希表的字段及字段值
HGETALL key

# 获取key中所有的值
HVALS key

# 为key中的指定字段的整数值加上增量increment
HINCRBY key field increment

ZSet类型命令

有序集合，sorted set

ZSet中不允许出现重复的值，每个成员都会关联一个double类型的分数，所以可以排序

# 向有序集合添加一个或多个成员
ZADD key score1 member1 score2 member2

# 获取成员数量
ZCARD key 

# 获取分数在min和max之间的成员，升序排列
ZRANGEBYSCORE key min max

# 获取分数在min和max之间的成员，降序排列
ZREVRANGEBYSCORE key max min

# 移除有序集合中给定的分数区间的所有成员
ZREMRANGEBYSCORE key min max

# 通过字典区间返回有序集合的成员
ZRANGEBYLEX key min max

不常用数据类型介绍

Geospatial

一般用于计算地理位置之间的距离，需存储经纬度信息和名称（GEOADD），利用命令（GEODIST）可返回两地之间的距离。

Hyperloglog

基数统计，返回集合中不重复的元素。

只计算基数，不存储元素。

Bitmap

位存储，用一个bit位来标记某个元素对应的Value，Key表示该元素，节省存储空间。

应用：统计信息

Redis事务

MULTI

标志着一个事务的开始，redis将后续的命令放入队列中，保证原子性。

EXEC

执行一个事务队列中的所有命令

DISCARD

清除一个事务队列中的所有命令

WATCH

监视某个事务（在事务需按条件执行时），设置在给定的key上

UNWATCH

取消 WATCH 命令对所有 key 的监视

数据持久化的两种方式

RDB

Redis Database

在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照（snapshot）写入磁盘

实现

单独创建一个子进程（fork）进行持久化，写入一个临时文件（dump.rdb），待持久化过程结束，再用这个临时文件替换上次持久化好的文件

触发机制

save规则，指定当m秒内发生n次变化时，会触发bgsave
flushall
退出redis

优点

适合大规模数据恢复
对数据完整性要求不高

缺点

需要一定时间间隔操作，如果redis意外宕机，最近修改的数据丢失
fork进程会占用一定空间

AOF

Append-only File

将所有命令都记录下来（appendonly.aof），默认不开启，如需开启则将appendonly改为yes，重启redis生效

优点

每一次修改都同步，文件的完整性提高，保护数据不丢失
写入性能比较好

缺点

AOF日志文件通常比RDB数据快照文件大，恢复速度慢
运行效率低

缓存穿透、击穿、雪崩

缓存穿透

定义：用户不断发起请求，而缓存和数据库中都没有该数据，导致数据库压力过大

解决方案：增加校验

缓存击穿

定义：在高并发的情况下，用户集体取数据，缓存中一条数据时间到期，只能同时去数据库中取，导致数据库压力过大

解决方案：加互斥锁，设置缓存不过期

缓存雪崩

定义：缓存中数据大批量到过期时间，很多数据都查询不到，只能去数据库中取，导致数据库压力过大

解决方案：缓存过期时间随机设置或设置缓存不过期，将数据放在不同数据库中