《网络安全》- 3.1 - Redis数据库详细教程
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Redis
- 一、下载安装
- 二、配置
-
- 1、远程连接
- 2、保护模式
- 3、默认密码
- 4、后台运行
-
- 4.1 验证服务是否启动
- 4.2 停止服务
- 三、操作命令
-
- 1、连接命令行
- 2、数据类型
- 3、字符串（String）
-
- set 创建
- mset 创建多个
- setex 创建并设置时效
- get 获取
- mget 获取多个
- incr 自增
- incrby 自增指定步长
- decr 自减
- decrby 自减指定步长
- 4、通用操作
-
- exists 验证
- del 删除
- keys 查询
- exists 检查是否存在
- expire 设置时效
- ttl 查看有效期
- persist 移除有效期
- select 切换数据库
- move 移动数据
- type 显示类型
- dbsize 获取数量
- flushdb 清空数据
- flushall 清空服务器
- shutdown 关闭
- 5、哈希（Hash）
-
- hset 创建
- hmset 创建
- hget 获取
- hmget 获取多个
- hgetall 获取所有
- hkeys 获取所有键
- hlen 获取长度
- hdel 删除键
- hexists 验证
- 6、列表（List）
-
- lpush 创建/添加
- lpushx 添加
- rpush 创建/添加
- rpushx 添加
- lrange 获取
- lindex 获取
- llen 获取长度
- lset 修改
- lpop 删除
- rpop 删除
- ltrim 删除
- 7、集合（Set）
-
- sadd 创建/添加
- smembers 获取
- scard 获取长度
- srem 删除
- 四、Redis持久化
-
- RDB
-
- 1、自动保存
- 2、手动保存
- 3、压缩存储
- AOF
-
- 1、开启AOF
- 2、同步策略
- RDB和AOF的区别？
一、下载安装
1）到Redis中文网 https://www.redis.com.cn/download.html 下载Redis安装包
2）Redis的安装脚本基于C语言，需要先安装C语言的编译器
yum install gcc -y
预计10分钟左右，出现以下结果表示安装成功。
3）将安装包传到Linux并解压
tar -axvf redis-unstable.tar.gz
解压后，进入Redis安装目录
cd redis-unstabl
4）编译
make
编译时如果出现以下错误，就添加参数 make MALLOC=libc
出现以下界面，表示编译完成。
5）安装
make install
6）运行Redis服务
进出 Redis 的服务目录
cd /usr/local/bin/
运行服务脚本，并指定Redis的配置文件（配置文件在Redis的安装目录下，根据实际情况填写路径）
./redis-server /root/redis-unstable/redis.conf
出现这个界面，表示Redis服务启动成功。
二、配置
1、远程连接
Redis默认不允许远程连接，bind 127.0.0.1 -::1 表示只允许本地连接。
将这行注释掉，就可以远程连接；或者把IP改成指定主机，允许指定主机远程连接。
87 #bind 127.0.0.1 -::1
2、保护模式
Redis默认开启保护模式，protected-mode 处配置保护模式，yes表示开启，no表示关闭。
关闭时，可以远程连接，但不推荐关闭。
111 protected-mode yes
3、默认密码
Redis默认没有密码，requirepass 处设置默认密码。
去掉注释，并在 requirepass 后面输入密码，设置默认密码后，再次连接，就需要输入密码。
1043 requirepass 123456
4、后台运行
Redis默认在前台运行，会占用页面，导致无法使用；daemnize 处设置前/后台运行。
后台运行实际上是作为守护进程运行，yes表示开启，no表示关闭。
设置成 daemonize yes 后，Redis将在后台运行，不再占用页面。
309 daemonize yes
修改配置后，再次启动Redis服务，页面不再配占用。
4.1 验证服务是否启动
后台运行时，无法判断服务是否启动，可以通过进程和端口监听状态来验证。
1）查看 redis 进程是否运行
ps -ef | grep redis
下面这种情况，表示 redis-server在运行，Redis服务启动。
2）查看 Redis 的默认端口 6379 是否被监听
netstat -ano | grep 6379
下面这种情况，表示端口被监听，Redis服务启动。
4.2 停止服务
杀掉 redis-server 进程，即可停止Redis服务。
三、操作命令
1、连接命令行
Redis使用自带的 redis-cli 工具链接命令行，链接前需要保证redis服务启动。
cd /usr/local/bin/
./redis-cli
出现下面这种 IP：6379 的命令行，则表示成功进入Redis的命令行。
下面这种表示连接失败，可能是redis服务没有启动或者网络不可达。
如果你设置了默认密码，就可以使用密码登录，下面这种情况表示密码正确。
如果提示 AUTH failed，就表示密码错误，这样即使进去了命令行，很多命令也不能执行
exit 可以退出这种命令行。
2、数据类型
Redis有5种数据类型，用来存储不同的数据。
- 字符串（String），存储一个数字或字符串。
- 哈希（Hash），存储一个键值对。
- 列表（List），存储多个值，值可以重复。
- 集合（Sets），存储多个值，值不可以重复。
- 有序集合（Sorted Sets），写入集合中的值会被排序。
3、字符串（String）
Redis中，数值和字符都用字符串类型存储，数据以键值对（ key：vallue） 形式存储。
set 创建
set命令用来创建字符串数据。
创建一个用户数据，键名是"name"，值是"ZhangSan"。
127.0.0.1:6379> set name ZhangSan
OK
如果被创建的key已经存在，则会覆盖原有的值，覆盖时无视数据类型。
127.0.0.1:6379> set name ZhangSan
OK
127.0.0.1:6379> get name
"ZhangSan"
127.0.0.1:6379> set name LiSi
OK
127.0.0.1:6379> get name
"LiSi"
mset 创建多个
set命令一次只能创建一个字符串，mset命令可以一次创建多个字符串。如果key已经存在，则会覆盖。
127.0.0.1:6379[1]> set name zhangsan age 18
(error) ERR syntax error
127.0.0.1:6379[1]> mset name ZhangSan age 18
OK
setex 创建并设置时效
setex命令可以在创建数据的同时设置有效期，相当于 set + expire 的简写。
创建一个数据，键名是 “name1”，值是 “LiSi”，有效期是 10
127.0.0.1:6379> setex name1 10 LiSi
OK
127.0.0.1:6379> ttl name1
(integer) 4
get 获取
get命令用来获取字符串的值。
根据刚才创建的键 “name”，获取它的值
127.0.0.1:6379> get name
"ZhangSan"
返回 (nil)，表示键不存在。
127.0.0.1:6379> get 111
(nil)
mget 获取多个
get命令一次只能获取一个字符串的值，mget命令可以一次获取多个字符串的值。键不存在时，则返回nil。
127.0.0.1:6379[1]> get name age
(error) ERR wrong number of arguments for 'get' command
127.0.0.1:6379[1]> mget name age
1) "ZhangSan"
2) "18"
incr 自增
incr命令可以使值自增1，常用于阅读数增加等场景。
incr自增后，会返回自增后的值
127.0.0.1:6379> set count 11
OK
127.0.0.1:6379> incr count
(integer) 12
127.0.0.1:6379> incr count
(integer) 13
incr只能用于数字，用在字符类型时会报错。
127.0.0.1:6379> get name
"zhangsan"
127.0.0.1:6379> incr name
(error) ERR value is not an integer or out of range
incrby 自增指定步长
incrby命令可以使值自增指定的步长，常用于特殊场景，比如会员阅读时增加2次阅读数。
让count的值自增2
127.0.0.1:6379> get count
"15"
127.0.0.1:6379> incrby count 2
(integer) 17
incrby同样会返回自增后的值，并且只能用于数字，不能用户字符串。
decr 自减
decr命令可以使值自减1，与incr相反。
decr自减后，会返回自减后的值
127.0.0.1:6379> get count
"13"
127.0.0.1:6379> decr count
(integer) 12
127.0.0.1:6379> decr count
(integer) 11
decr同样只能用于数字，用在字符类型时会报错。
decrby 自减指定步长
decrby命令可以使值自减指定的步长，与incrby相反。
127.0.0.1:6379[1]> get age
"76"
127.0.0.1:6379[1]> decrby age 10
(integer) 66
decrby也会返回自增后的值，并且只能用于数字，字符类型会报错。
4、通用操作
Redis中的很多命令只能用于指定类型，比如get只能用于字符串类型，用于其他类型时会报错。
但也有很多命令是各种数据类型通用的，比如下面这些：
exists 验证
exists命令用来验证键是否存在。
返回 (integer) 1，表示存在。
127.0.0.1:6379> exists name
(integer) 1
返回 (integer) 0，表示不存在。
127.0.0.1:6379> exists 111
(integer) 0
del 删除
del命令用来删除数据，通常会根据键名来删除键值对。
返回 (integer) 1，表示删除成功
127.0.0.1:6379> del name
(integer) 1
返回 (integer) 0，表示删除失败，原因通常是键名不存在（删除的key不存在时，不会报错）。
127.0.0.1:6379> del 111
(integer) 0
同时删除多个key（根据键名），使用空格间隔多个键名，结果中返回删除的key的个数。
127.0.0.1:6379> del name ages
(integer) 2
keys 查询
keys命令用来查询Redis中的数据，只显示键名，而不显示值。
keys * # 查询所有数据
keys *a # 查询以a结尾的数据
keys a* # 查询以a开头的数据
keys name # 查询指定键名是否存在
返回 (empty array) ，表示查询的键名不存在。
127.0.0.1:6379> keys 111
(empty array)
exists 检查是否存在
exists命令可以检查key是否存在。
key存在，则返回 1 ；key不存在，则返回 0 。
127.0.0.1:6379> exists names
(integer) 1
127.0.0.1:6379> exists 111
(integer) 0
expire 设置时效
expire命令用来设置数据的有效期，单位是秒，有效期结束后，数据将会消失，常用于验证码等过期场景。
将键名为"name"的数据，有效期设置为10秒。
返回 (integer) 1，表示设置成功。
127.0.0.1:6379> expire name 10
(integer) 1
返回 (integer) 0，表示设置失败，原因可能是键名不存在。
127.0.0.1:6379> expire qqq 10
(integer) 0
ttl 查看有效期
ttl命令用来查看数据的有效期，单位是秒。
返回 (integer) -1，表示永久有效。
127.0.0.1:6379> ttl name
(integer) -1
返回 (integer) -2，表示已失效，或键名压根就不存在。
127.0.0.1:6379> ttl name
(integer) -2
返回其他数值，表示剩余的有效期。
persist 移除有效期
persist命令用来取消expire的有效期限制，使数据永久有效。
返回 (integer) 1，表示移除成功。
127.0.0.1:6379> persist name
(integer) 1
返回 (integer) 0，表示移除失败，原因可能是数据已经失效或数据原本就不存在。
127.0.0.1:6379> persist name
(integer) 0
select 切换数据库
Redis默认有16个数据库，名字分别是0~15，登录时默认使用第0个数据库。
select命令用来切换数据库，数据库的名字会显示在后面的方括号里面。但第0个数据库不会显示。
127.0.0.1:6379> keys *
1) "name"
127.0.0.1:6379> select 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> keys *
(empty array)
127.0.0.1:6379[1]>
move 移动数据
move命令可以将数据移动到另一个数据库中。
返回 (integer) 1，表示移动成功；返回 (integer) 0，表示移动失败。
127.0.0.1:6379> keys name
1) "name"
127.0.0.1:6379> move name 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> select 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> keys name
1) "name"
type 显示类型
type命令可以根据键名返回数据的类型。
127.0.0.1:6379[1]> type name
string
dbsize 获取数量
dbsize命令可以获取当前数据库中key的数量。
127.0.0.1:6379> dbsize
(integer) 5
flushdb 清空数据
flushdb命令可以清空当前数据库的数据，本质上是删除所有key。
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> keys *
(empty array)
flushall 清空服务器
flushall命令可以清空整个redis服务器的数据。
127.0.0.1:6379> flushall
OK
shutdown 关闭
shutdown命令用来关闭redis服务器。
127.0.0.1:6379> shutdown
not connected> exit
关闭后，redis服务将被结束。
5、哈希（Hash）
哈希类型常用来保存用户信息这种对象类型的数据，它的值是键值对结构的。
key：{“key1：value1”，“key2：value2”，…}
创建一个哈希类型的数据，可以理解为，在MySQL中创建了一张表。
hset 创建
hset命令用来创建哈希类型的数据，如果key已经存在，则会覆盖。
比如：创建一个用户（user-1）的数据，用户的名字（name）是张三，用户的年龄（age）是18
127.0.0.1:6379> hset user-1 name ZhangSan
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset user-1 age 18
(integer) 1
再创建第一个用户（user-2）的数据，用户的名字（name）是李四，用户的年龄（age）是19
127.0.0.1:6379> hset user-2 name LiSi
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset user-2 age 19
(integer) 1
hmset 创建
hmset命令可以在创建哈希类型数据时，同时创建多个键（hset一次只能创建一个键）
比如：创建第三个用户（user-3）的数据，用户的名字（name）是王五，用户的年龄（age）是17
127.0.0.1:6379> hmset user-3 name WangWu age 17
OK
hget 获取
hget命令用来获取哈希类型的数据。
比如：获取第一个用户（user-1）的名字，获取第二个用户（user-2）的名字
127.0.0.1:6379> hget user-1 name
"ZhangSan"
127.0.0.1:6379> hget user-2 name
"LiSi"
hget只能每次只能获取哈希类型数据的一个字段，而不能获取整个数据。
127.0.0.1:6379> get user-1
(error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value
hmget 获取多个
hmget命令可以一次获取多个哈希数据的key的值
127.0.0.1:6379> hmget user-3 name age
1) "WangWu"
2) "17"
hgetall 获取所有
hgetall命令可以获取哈希类型的整个数据。
127.0.0.1:6379> hgetall user-1
1) "name"
2) "ZhangSan"
3) "age"
4) "18"
hkeys 获取所有键
hkeys命令可以获取哈希类型数据的所有键。
比如：获取用户（user-1）的所有键
127.0.0.1:6379> hkeys user-1
1) "name"
2) "age"
hlen 获取长度
hlen命令可以获取哈希类型数据中，key的个数。
比如：这个哈希类型的数据中有两个key，结果就返回2。
127.0.0.1:6379> hkeys user-3
1) "name"
2) "age"
127.0.0.1:6379> hlen user-3
(integer) 2
hdel 删除键
hdel命令可以删除哈希类型数据的键，删除成功返回 (integer) 1，失败返回 (integer) 0 。
比如：删除第一个用户（user-1）的名字（name）
127.0.0.1:6379> hkeys user-1
1) "name"
2) "age"
127.0.0.1:6379> hdel user-1 name
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hkeys user-1
1) "age"
同时删除多个键，返回删除的键的数量，不存在的键将被跳过。
127.0.0.1:6379> hkeys user-2
1) "age"
2) "name"
127.0.0.1:6379> hdel user-2 name age
(integer) 2
127.0.0.1:6379> hkeys user-2
(empty array)
hexists 验证
hexists命令可以验证哈希类型数据的某个键是否存在，存在返回1，不存在返回0.
exists只能验证哈希类型的数据是否存在，而不能验证哈希类型数据里的某个值。
127.0.0.1:6379> hkeys user-1
1) "age"
127.0.0.1:6379> exists user-1 name
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hexists user-1 name
(integer) 0
6、列表（List）
列表的一个键可以存储多个值，数据的存储格式为 key：{value1，value2，…}
常用来存储属性相同的数据，比如所有用户名用一个列表存储，所有用户的年龄用一个列表存储。
lpush 创建/添加
lpush命令可以往列表中添加值，如果列表不存在，则会创建列表。
比如：创建一个列表（names），并往列表中添加三个值（ZhangSan Lisi WangWu）
127.0.0.1:6379> lpush names ZhangSan Lisi WangWu
(integer) 3
lpush会从列表的左侧开始添加值，每次可以添加一个或多个。
lpushx 添加
lpushx命令可以往列表中添加值，与lpush不同的是，如果列表不存在时，则什么都不做。
比如：向列表（names）中，添加一个值（ZhaoLiu）
127.0.0.1:6379> lpushx names ZhaoLiu
(integer) 4
lpushx同样从左侧开始添加值，每次可以添加一个或多个。
rpush 创建/添加
rpush命令可以往列表中添加值，如果列表不存在，则会创建列表。
比如：创建一个列表（ages），并往列表中添加三个值（17 18 19）
127.0.0.1:6379> rpush ages 17 18 19
(integer) 3
与 lpush 不同的是，rpush 会从列表右侧开始添加值，每次同样可以添加一个或多个。
rpushx 添加
rpushx命令可以往列表中添加值，与rpush不同的是，如果列表不存在时，则什么都不做。
127.0.0.1:6379> rpushx names XiaoMing
(integer) 5
rpushx同样从右侧开始添加值，每次可以添加一个或多个。
lrange 获取
lrange命令用来查看列表中的值，使用时必须指定查看的区间，也就是开始位置和结束位置，位置从0开始。
比如：查看列表（names）第0~2个值。
127.0.0.1:6379> lrange names 0 2
1) "ZhaoLiu"
2) "WangWu"
3) "Lisi"
位置可以使用负数，比如-1就代表最后一个值，0~-1就代表查看列表所有的值。
127.0.0.1:6379> lrange names 0 -1
1) "ZhaoLiu"
2) "WangWu"
3) "Lisi"
4) "ZhangSan"
lindex 获取
lindex命令可以根据位置（索引）获取列表的值，位置（索引）从0开始。
比如：获取列表中的第1个值的内容。
127.0.0.1:6379> lindex names 1
"ZhaoSi"
llen 获取长度
llen命令可以获取列表的长度，也就是列表中值的个数。
比如：获取列表（names）的长度。
127.0.0.1:6379> llen names
(integer) 4
lset 修改
lset命令可以根据位置（下标）修改列表中的值。
比如：将列表的第1个值，修改为ZhaoSi。
127.0.0.1:6379> lset names 1 ZhaoSi
OK
lpop 删除
lpop命令从列表的左侧开始删除值，并返回被删除的值的内容。
127.0.0.1:6379> lpop names
"ZhaoLiu"
rpop 删除
rpop命令从列表的右侧开始删除值，并返回被删除的值的内容。
127.0.0.1:6379> rpop names
"XiaoMing"
ltrim 删除
ltrim命令可以删除指定区间外的所有值，区间需要指定开始位置和结束位置，位置从0开始。
127.0.0.1:6379> lrange names 0 -1
1) "ZhaoSi"
2) "Lisi"
3) "ZhangSan"
127.0.0.1:6379> ltrim names 1 2
OK
127.0.0.1:6379> lrange names 0 -1
1) "Lisi"
2) "ZhangSan"
7、集合（Set）
集合的一个键可以存储多个值，数据的存储格式为 key：{value1，value2，…}。
与列表不同的是，集合存储的值不允许重复，而列表的值可以重复。
sadd 创建/添加
sadd命令可以向集合中添加元素，如果集合不存在，则会创建集合。
127.0.0.1:6379> sadd ids 001 002 003
(integer) 3
一次可以添加一个或多个元素，如果添加的元素重复，则会添加失败。
smembers 获取
smembers命令可以获取集合中的所有元素，集合不存在时不会报错，而是返回空。
127.0.0.1:6379> smembers ids
1) "001"
2) "002"
3) "003"
scard 获取长度
scard命令可以获取集合的长度，也就是返回集合中的元素个数。
127.0.0.1:6379> scard ids
(integer) 3
如果集合不存在或集合为空，则返回 0 。
srem 删除
srem命令可以根据内容删除集合中的值，删除成功返回1，删除失败返回0。
127.0.0.1:6379> smembers ids
1) "001"
2) "002"
3) "003"
127.0.0.1:6379> srem ids 001
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers ids
1) "002"
2) "003"
四、Redis持久化
Redis在内存中操作数据，断电以后数据就会丢失。为了防止数据丢失，保证数据安全，Redis会将数据永久性的保存在存储介质上，以便恢复数据。这就是我们常说的Redis持久化。
Redis提供了两套持久化的方案，可供用户自由选择（默认使用RDB）：
- RDB（存快照）
- AOF（存日志）
RDB
RDB基于快照的思想持久化数据。本质上是将数据库中的所有数据都写到/usr/local/bin/dump.rdb 文件中，以二进制的形式保存。
[root]# cat /usr/local/bin/dump.rdb
REDIS0011 redis-ver
255.255.255
redis-bitseë
used-memÀaof-base~mzhangsanÿ%hO
1、自动保存
RDB的配置，在redis.conf 文件中配置，这个配置文件默认放在Redis安装包的解压目录下。
/root/redis-unstable/redis.conf
其中，save 字段用来配置RDB，格式为：save 时间 操作次数。
比如 save 60 2，就表示：60秒内，有2次（增/删/改）操作，就自动备份一次。
439 save 60 2
2、手动保存
save命令可以手动保存当前数据，保存过程中，命令行将不可用。
127.0.0.1:6379> save
OK
bgsave命令可以在后台保存当前数据，不占用当前命令行。
127.0.0.1:6379> bgsave
Background saving started
RDB的自动持久化，实际上就是调用了bgsave命令。
3、压缩存储
Redis在使用RDB持久化时，默认会压缩数据，以节省磁盘空间，同时，这也会消耗更多的CPU。
rdbcompression 字段可以设置是否压缩，yes表示开启，no表示关闭。
460 rdbcompression yes
AOF
AOF（Append Only File）基于日志存储的思想持久化数据。本质上是记录所有的（增/删/改）操作指令，重启Redis服务时，重新执行一遍这些指令。
1、开启AOF
Redis默认关闭AOF持久化，AOF和RDB可以同时启用，同时启用时，Redis优先使用AOF恢复数据。
AOF的配置，在 redis.conf 文件中配置，这个配置文件默认放在Redis安装包的解压目录下。
/root/redis-unstable/redis.conf
appendonly字段，用来控制AOF的开启和关闭，yes表示开启，no表示关闭。
1387 appendonly yes
开启后（重启服务生效），AOF会将操作指令记录到appendonlydir目录中（不同版本的记录方式不一样）。
[rootr]# cd /usr/local/bin/appendonlydir/
[root]# ls
appendonly.aof.1.base.rdb appendonly.aof.1.incr.aof appendonly.aof.manifest
2、同步策略
AOF提供了三种同步策略：
- alowys：实时持久化，执行一条操作指令就记录一条。
- everysec：默认，每隔一秒记录一次操作指令
- no：由系统自动控制。
AOF的同步策略，由redis.conf文件的 appendfsync 字段控制。
1445 # appendfsync always
1446 appendfsync everysec
1447 # appendfsync no
RDB和AOF的区别？
RDB是全量备份，备份的速度慢、且资源消耗大；AOF只存储操作指令，备份的速度快、且资源消耗小。
RDB直接从备份文件中恢复数据，恢复速度快；AOF需要重新执行一遍操作指令，恢复速度慢。
RDB每隔一段时间备份一次数据，安全性较低；AOF支持实时备份，安全性较高。