redis学习(超详细）

redis 全称 Remote Dictionary Server

• 优质的性能保证
• 定时异步刷盘
• 单K-V容量1GB(相比memcache 1MB）
• 丰富的数据类型(一共支持有8种,常用5种)
  String：最基本的数据类型，二进制安全的字符串，最大512M
  list：按照添加顺序保持顺序的字符串列表
  Hash：key-value对的一种集合
  Set：无序的字符串集合，不存在重复的元素
  SortSet：已排序的字符串集合
  bitmap：更细化的一种操作，以bit为单位
  hyperloglog：基于概率的数据结构
  Geo:地理位置信息储存起来， 并对这些信息进行操作

Redis 应用场景：
服务端购物车、热点数据缓存、分布式全局锁、点赞/打卡/签到、消息队列、用户和关注/商品推荐、分布式全局序列、抽奖、数据存储源、电商产品筛选、计数器、排行榜…

Redis数据类型-String
HashMap
其中String 不是java 中的String，这里的String可以是

• 字符串（String)
• 数值（Number)
• 二进制（bit)

SET - - 存 入一个字符串键
SETNX - - 存入一个字符串键，若key存在操作失败
GET - -获取指定key的字符串
MSET - - 批量存入字符串键
MGET - - 批量获取指定key的字符串
DEL - - 删除指定key

分布式全局锁

上图是有弊端的，如果程序A拿到了锁，电脑突然断电，程序中断的时候，在Redis 中锁是没有释放的，导致死锁。这种情况应该使用过期键的功能，expire 设置失效时间。时间根据所需的业务设置。

分布式全局锁-伪代码

这段代码也是有弊端的，第三行和第四行代码是没有事务保障的，保障不了原子性，有可能发生调用del 方法。可以从Redis 方面解决，的运用Lua脚本组装在一起，可以保证原子性的。还可以通过SET的命令加一些可选的参数完成的。

缓存设计
我们使用Redis一般有两种做法：

• 存入结构化（序列化）数据
• 合理的key设计配合批处理API

如下图表所示：

可以通过下列方式处理：

这种方式修改数据还是比较方便的。

Redis数据类型-String（Number）
INCRBY key increment - -对key进行数值相加

set numbertest 1 //1
incrby numbertest 100 //101 

DECRBY key decrement - - 对key进行数值相减
INCR key - - 对key的自加一
DECR key - - 对key的自减一

应用场景：

• 计数器：
  
• 全局序列
  
  在分布式中一个表可能有多个节点的，这种可以使用Redis自增加。
  这方式有缺点，增加了与Redis 的频繁IO请求。很少用这种方式。
  多种情况下应用以下方式。
  
  在真正的实现过程中，在Redis中一次性取一段， 这里取的是1000个数，返回本地的内存中，为了下次用的时候直接从内存自增就行了，这样就减缓了跟Redis的访问。

Redis数据类型-String（bit）

GETBIT key offset - -获取key下标offset的值
SETBIT key offset value - -对key下标offset进行设值
BITCOUNT key[start][end] - - 统计start到end位置设值为1的数量
BITOPS op destkey[key…] - - 对多个key进行位计算【op(AND/OR/XOR/NOT)】

也是支持二进制的，可以存储图片、经常访问的网页。

应用：在线用户统计

这种方式的使用非常的节省空间，一个bit位就能标识一个用户，1KB大小能存储1B=8bit ,1024×8，可以存8192个，1G大概可以存储80亿个。

Redis数据类型-Hash散列键
HashMap>

如果把String的结构，看成是K-V 的结构，Hash则是key-field-value的结构。

HSET - - 存入一个key filed散列结构
HSETNX - -存入一个key field,若key中field存在操作失败
HGET - - 获取指定key field
HMSET - - 批量存入key field
HMGET - - 批量获取指定key filed
HDEL - -删除指定key filed
HINCRBY - -对key filed 的数值进行加减操作

hset 和json区别,json是需要序列化和反序列化的，并没有完全提供在Redis层面field字段的相关操作。

缓存设计散列存储
与String类型相比，一个是三层结构一个是两层结构，针对Redis最近最少lru缓存淘汰策略，定时扫描，和对最外层key的管理是不涉及到field层的，用散列键操作的话，key是只有一个的，用key进行ttl的管理。使用散列的意义在于这样使用散列存储，可以将信息凝聚在一起，便于管理。从一定程度上可以避免误操作，减少key的冲突，减少内存/IO/CPU的消耗。散列键不能完全替代String的，分布式锁用散列键就是不能实现的，因为在field层是没有过期键功能的，只有key层是有过期键功能的，在hash结构中，二进制操作是不能原生使用的。当考量数据的分布时，是不能用到散列键的。

应用：购物车实现

添加：HINCRBY{userID}:shoppingCart{goodsID}{count}
查询：HGET{userID}:shoppingCart

Redis数据类型-Hash散列键
HashMapObject>>

List是一个有序的列表，可以通过下标来访问的，teachers是key，后面是value.
如果想全部取出来，可以取0到-1。

LPUSH key value[value…] - -往key的列表键中左边放入一个元素，key不存在则新建
RPUSH key value[value…]- - 往key的列表键中右边放入一个元素，key不存在则新建
LPOP key - - 从key的列表键最左端弹出一个元素
RPOP key - - 从key的列表键最右端弹出一个元素
LRANGE key start stop - - 获取列表键从start下标到stop下标的元素
BLPOP key[key…]timeout - -阻塞的从key的列表键最左端弹出一个元素，若列表键中不存在元素，阻塞等待(timeout)秒，若(timeout)=0，一直阻塞
BLPOP key[key…]timeout - -阻塞的从key的列表键最右端弹出一个元素，若列表键中不存在元素，阻塞等待{timeout}秒，若{timeout}=0，一直阻塞( block阻塞)

应用：消息队列

这是一个典型的生产者与消费者模式，生产者可以不断的生产。

应用：关注的最新消息列表

消息保存 LPUSH{andy}:subscribe{msgID}
最新消息列表获取LRANGE{andy}:subscribe 0 10 分页

Redis数据类型-Set
HashMap
HashSet作用:去重、无序
SADD key member[member…] - -往集合键key中存放元素，若key不存在则新建
SREM key member[member…] - -往集合键key中删除元素
SMEMBERS key - -获取集合键key中所有的元素
SCARD key - -获取集合键key的元素个数
SISMEMBER key member - -判断{member}元素是否存在于集合键key中
SPOP key {count} - -从集合键中选出{count}元素，并且从集合键key删除

应用：刷礼物/转发参与抽奖

• 刷礼物、转发微博加入到抽奖的集合键中SADD抽奖key{userID}
• SMEMBERS抽奖key 获取所有用户，滚动列表转起来
• SPOP抽奖key[count]/SRANDMEMBER抽奖key[count]抽取count名中奖者

应用：点赞、打卡、签到

Redis 数据类型-Set的运算
交集运算：SINTER key[key…]、SINTERSTORE destination key [key…]
并集运算：SUNION key[key…]、SUNIONSTORE destination key[key…]
差集运算：SDIFF key[key…]、SDIFFSTORE destination key[key…]

应用：用户关注/商品推荐 模型

应用：商品筛选

Redis数据类型-Zet(也叫做Sort Set)

salesV 销售额 storeID某个门店ID date

ZADD key score element[…] - -往有序集合键Key中存在元素，若key不存在则新建。
ZREM key element[element…] - -从有序集合key中删除元素
ZSCORE key element - -获取有序集合key中{element}元素进行score值操作
ZINCRBY key increment element - -给有序集合key中{element}元素进行score值操作，若key不存在则新建，{element}元素不存在则新建后进行score值操作。
ZCARD key - -获取有序集合key中元素个数
ZREVRANGE key start stop[WITHSCORES] - -正序获取有序集合key从start下标到stop下标的元素。
ZREVRANGE key start stop[WITHSCORES] - -倒序获取有序集合key从start下标到stop下标的元素。
集合运算操作
ZUNIONSTORE destkey numkeys key[key…] - -并集计算
ZINTERSTORE destkey numkeys key[key…] - -交集计算

以上为并集计算，店101 在8月1号和8月2号全部的销售额

应用 ：单日排行榜

485万就是score分值，链接的就是新闻ID。

新闻被点击：ZINCRBY hotnews:{date} 1 {newID}
获取排名前15：ZREVRANGE hotnews:{date} 0 15 WITHSCORES

在使用周榜、月榜、年榜可以用以下结构：