Redis（1）- 认识Redis

一、前言

很多开源项目中都使用了redis,这些项目为什么使用redis？使用redis有什么好处？怎么使用redis？带着这些疑问，我们来了解一下redis。

二、什么是Redis

Redis是一个免费开源用于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、有序集合等数据类型。它支持多种集群部署，辅助项目达到更高的性能。

三、Redis的数据结构

Redis 数据结构类型分为：字符串、哈希、列表、集合、有序集合等五种类型。

1.String 字符串类型

介绍

是redis中最基本的数据类型，一个key对应一个value。

String类型是二进制安全的，意思是 redis 的 string 可以包含任何数据。如数字，字符串，jpg图片或者序列化的对象。

使用：get 、 set 、 del 、 incr、 decr 等

set key value : 新增或更新字符串键值对

mset key value [key1 value1 ...]：批量新增或更新键值对

setnx key value ：如果key不存在就添加，否则就失败

setex key seconds value：设置简直对的时同时设置过期时间

get key ：获取指定key的值

mget key [key1 key2 ...]：获取多个key的值

del key [key1 key2 ...]：删除指定key

expire key seconds：设置指定key过期时间，以秒为单位

ttl key：查看指定key还剩余多长时间

incr key：将指定key存储的数值加1

decr key：将指定key存储的数值减1

incrby key step：将指定key存储的数值加上step

decrby key step ：将指定key存储的数值减去step

实战场景：

（1）缓存： 经典使用场景，把常用信息，字符串，图片或者视频等信息放到redis中，redis作为缓存层，mysql做持久化层，降低mysql的读写压力。

（2）计数器：redis是单线程模型，一个命令执行完才会执行下一个，同时数据可以一步落地到其他的数据源。

（3）session：常见方案spring session + redis实现session共享，

（4）分布式锁：单体程序，多线程通过线程锁来控制资源抢占，对于分布式系统就用线程锁就不行了，借助于 setnx (set if not exists的缩写)来完成，及如果没有值就能新增成功，否则就失败，和资源被占就要等待原理是一样的，当然还得考虑对应值的过期和删除，不然一直占用也不行。

2.Hash （哈希）

介绍

是一个Mapmap，指值本身又是一种键值对结构，如 value={{field1,value1},…fieldN,valueN}}

使用：所有hash的命令都是 h 开头的 hget 、hset 、 hdel 等

hset key field value : 新增或更新key对应字段的值；

hsetnx key field value：新增一个不存在Key的字段值；

hmset key field value [field value ...]：在指定Key上存储多个字段和值

hget key field：获取指定key中指定字段的值；

hdel key field [field1...]：删除指定Key值的指定字段

hlen key：获取指定key中的字段的数量

hgetall key：获取指定key中所有的字段值

hincrby key field step：指定key中字段值增加step

实战场景：

（1）缓存： 能直观，相比string更节省空间，的维护缓存信息，如用户信息，视频信息等。

（2）做购物车：因为大型的网站，用户很多，将每个人的购物车信息都进行关系存储，做以下页面是有点难处的。所以用Redis做比较高效，至于一些明细信息，可以通过商品ID从关系数据库中查找。
操作实例如下：

127.0.0.1:6379> hset car:userId:1 goodId:100 1 #用户-1添加1件商品-100 
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset car:userId:1 goodId:200 3 #用户-1 添加 3件 商品-200
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall car:userId:1 # 列出用户-1的购物车
1) "goodId:100"
2) "1"
3) "goodId:200"
4) "3"
127.0.0.1:6379> HINCRBY car:userId:1 goodId:200 2 #用户-1 增加 2件 商品-200
(integer) 5
127.0.0.1:6379> HINCRBY car:userId:1 goodId:100 -1 #用户-1 减少 1件 商品-200
(integer) 0

3.链表

介绍

List 说白了就是链表（redis 使用双端链表实现的 List），是有序的，value可以重复，可以通过下标取出对应的value值，左右两边都能进行插入和删除数据。

使用：

lpush key value [value1 ...] ：在指定key的列表左边插入一个或多个值；

rpush key value [value1 ...] ：在指定key的列表右边插入一个或多个值；

lpop key ：从指定key的列表左边取出第一个值；

rpop key：从指定key的列表右边取出第一个值；

lrange key start end：从指定key列表中获取指定区间内的数据；

blpop key [key1 ...] timeout：从指定key列表中左边取出第一个值,若列表中没有元素就等待timeout时间，如果timeout为0就一直等待。

brpop key [key1 ...] timeout： 从指定key列表中右边取出第一个值,若列表中没有元素就等待timeout时间，如果timeout为0就一直等待。

lset key index value：将指定下标的值更新为value，

实战场景：

（1）timeline：（lpush+lrange）例如微博的时间轴，有人发布微博，用lpush加入时间轴，展示新的列表信息。
（2）数据结构：
lpush+lpop=Stack(栈)
lpush+rpop=Queue（队列）
lpush+ltrim=Capped Collection（有限集合）
lpush+brpop | rpush+blpop =Message Queue（消息队列）

4.Set 集合

介绍

集合类型也是用来保存多个字符串的元素，但和列表不同的是集合中 1. 不允许有重复的元素，2.集合中的元素是无序的，不能通过索引下标获取元素，3.支持集合间的操作，可以取多个集合取交集、并集、差集。

使用：命令都是以s开头的 sset 、srem、scard、smembers、sismember

sadd key member [member ...]：在集合中增加一个或多个元素；

srem key member [member ...]：从集合中删除一个或多个元素；

smembers key：获取集合中的所欲元素；

scard key：获取集合中的元素个数；

sismember key member：判断指定member是否在集合中；

srandmember key [count]：从集合中获取count个元素，不从集合中删除；

spop key [count]：从集合中获取count个元素，从集合中删除

sinter key [key1 ...]：指定多个集合进行交集运算；

sinterstore dest key [key1 ...]：指定多个集合进行交集运算，存入dest集合；

sunion key [key1 ...]：指定多个集合进行并集运算；

sunionstore dest key [key1 ...]：指定多个集合进行并集运算，存入dest集合；

sdiff key [key1 ...]：指定多个集合进行差集运算；

sdiffstore dest key [key1 ...]：指定多个集合进行差集运算，并存入dest集合；

实战场景;

（1）标签（tag）,给用户添加标签，或者用户给消息添加标签，这样有同一标签或者类似标签的可以给推荐关注的事或者关注的人。

（2）点赞，或点踩，收藏等，可以放到set中实现

（3）抽奖逻辑：抽奖小伙伴们不陌生了吧，不管是公司年会抽奖，还是公众号参与抽奖，应该几乎不用亲手抓阄了吧。都是通过程序，把人员都放在一起，然后随机抽取，set很符合这种应用场景
命令演示：

sadd luckDraw user1 # 用户参与抽奖
smembers luckDraw # 查看参与抽奖人

srandmember luckDraw # 随机抽取一人不剔除（可重复抽）
srandmember luckDraw 2 # 随机抽取2人不剔除（可重复抽）

spop luckDraw #随机抽取一人并删除（不可重复抽）
spop luckDraw 2 #随机抽取2人并删除（不可重复抽）

5.zset 有序集合

介绍

有序集合和集合有着必然的联系，保留了集合不能有重复成员的特性，区别是，有序集合中的元素是可以排序的，它给每个元素设置一个分数，作为排序的依据。

（有序集合中的元素不可以重复，但是score 分数 可以重复，就和一个班里的同学学号不能重复，但考试成绩可以相同）。

使用： 有序集合的命令都是 以 z 开头 zadd 、 zrange、 zscore

zadd key score member [(score member)...]：往有序集合中添加带分值的元素；

zrem key member [member...]：从有序集合中删除成员；

zscore key member：返回集合中指定成员的分值；

zcard key：统计集合中元素个数；

zrange key start stop [withscores]：返回指定范围的元素，withscores代表返回的元素包含对应的分值。

zreverange key start stop [withscores]：返回指定范围的倒序元素， withscores代表返回的元素包含对应的分值。

同set一样也可以进行交集、并集、差集的集合运算。

实战场景：

（1）排行榜：有序集合经典使用场景。例如小说视频等网站需要对用户上传的小说视频做排行榜，榜单可以按照用户关注数，更新时间，字数等打分，做排行。

四、安装部署

1.前言

redis官网提供安装包和安装的步骤点击查看。

这里演示下源代码安装。

1.redis下载

提取和编译redis

wget https://download.redis.io/releases/redis-6.2.2.tar.gz
tar xzf redis-6.2.2.tar.gz
cd redis-6.2.2
make

src 目录 中现在提供了已编译的二进制文件 ，运行redis，可指定配置运行

src/redis-server  redis.conf

使用内置客户端与Redis进行交互：

$ src/redis-cli
redis> set foo bar
OK
redis> get foo
"bar"