Redis2-数据类型&常用Key命令&配置文件解析

目录

什么是Redis

Redis的数据类型

key值的设计建议: 见名知义

Redis 优势

Redis的使用场景

Redis测试工具

Redis 数据类型

Redis 字符串命令(String)

Redis 列表(List)

Redis 集合(Set)

Redis 哈希(Hash)

Redis Zset有序集合

Redis HyperLogLog

Redis Bitmap (位存储)

Redis geo (地理位置)

基础知识

key 常用的命令

Redis 的配置文件解析

redis.conf常用配置


什么是Redis

Redis(Remote Dictionary Server ),即远程字典服务,是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库,并提供多种语言的API

key的类型:是字符串   value的类型

Redis的数据类型

常用的:string字符串类型、list列表类型、set集合类型、sortedset(zset)有序集合类型、hash类型。

不常用的:bitmap位图类型、geo地理位置类型。 Redis5.0新增一种:stream类型

注意:Redis中命令是忽略大小写(set SET),key是不忽略大小写的 (NAME name)

key值的设计建议: 见名知义

1. 用:分割 2. 把表名转换为key前缀, 比如: user: 3. 第二段放置主键值 4. 第三段放置列名

Redis2-数据类型&常用Key命令&配置文件解析_第1张图片

例如:username 的 key: user:9:username

Redis 优势

  • 性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
  • 丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 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,意思就是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, 通知, key 过期等等特性。

Redis的使用场景

  • 热点数据的缓存
  • 限时业务的运用
    • redis中可以使用expire命令设置一个键的生存时间,到时间后redis会删除它。利用这一特性可以运用在限时的优惠活动信息、手机验证码等业务场景。
  • 计数器相关问题
    • redis由于incrby命令可以实现原子性的递增,所以可以运用于高并发的秒杀活动、分布式序列号的生成
    • 具体业务还体现在比如限制一个手机号发多少条短信、一个接口一分钟限制多少请求、一个接口一天限制调用多少次等等
  • 分布式锁
    • 利用redis的setnx命令进行,setnx:"set if not exists"就是如果不存在则成功设置缓存同时返回1,否则返回0
    • 在分布式锁的场景中,主要用在比如秒杀系统等
  • 延时操作
    • 例如在订单生成后我们占用了库存,10分钟后去检验用户是否真正购买,如果没有购买将该单据设置无效,同时还原库存。
    • 我们在订单生产时,设置一个key,同时设置10分钟后过期, 我们在后台实现一个监听器,监听key的实效,监听到key失效时将后续逻辑加上。
  • 排行榜相关问题
    • 关系型数据库在排行榜方面查询速度普遍偏慢,所以可以借助redis的SortedSet进行热点数据的排序
  • 等等等多种场景

Redis测试工具

redis-benchmark是一个压力测试工具!官方自带的性能测试工具!

参考文档:https://www.runoob.com/redis/redis-tutorial.htm


Redis 数据类型

它支持多种类型的数据结构,

常用:如字符串(String),散列(Hash),列表(List),集合(Set),有序集合(Sorted Set或者是ZSet)

不常用:范围查询,Bitmaps,Hyperloglogs 和地理空间(Geospatial)索引半径查询。

Redis 字符串命令(String)

一个键最大的存储容量为512Mb

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。

常用命令:

1

SET key value 设置指定 key 的值

2

GET key 获取指定 key 的值。

3

INCR key 将 key 中储存的数字值增一

4

DECR key 将 key 中储存的数字值减一

5

SETNX key value set if not exist 如果不存在该key时设置值 已存在该key 设置失败 返回 0 不存在该key 设置成功 返回1

6

APPEND key value 如果 key 已经存在并且是一个字符串, APPEND 命令将指定的 value 追加到该 key 原来值(value)的末尾。 如果key之前不存在 则 设置该key并赋值

应用场景:

  • 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。
  • 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。
  • session 常见方案spring session + redis实现session共享,

Redis 列表(List)

Redis用双向链表实现List ,按照插入顺序排序,因此无论是操作头或尾效率都极高,但假如是对中间元素进行操作,效率就很惨淡了

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);底层的数据结构为双向链表

常用命令:

1

LPUSH key value1 [value2] 将一个或多个值插入到列表头部 left push 在左边加入值

2

RPUSH key value1 [value2] 在列表中添加一个或多个值 right push 在右边加入值

3

LRANGE key start stop 获取列表指定范围内的元素, -1表示最后一位,例如 查看list1的全部元素 LRANGE list1 0 -1 lrange key start stop 查看元素

4

LPOP key 移出并获取列表的第一个元素 移除左边的值

5

RPOP key 移除列表的最后一个元素,返回值为移除的元素。 移除右边的值

6

LINDEX key index 通过索引获取列表中的元素

应用场景:

  • 使用List结构,我们可以轻松地实现最新消息排队功能(比如新浪微博的TimeLine)。
  • List的另一个应用就是消息队列,可以利用List的 PUSH 操作,将任务存放在List中,然后工作线程再用 POP 操作将任务取出进行执行
  • 使用列表的技巧
  • lpush+lpop=Stack(栈)
  • lpush+rpop=Queue(队列)
  • lpush+ltrim=Capped Collection(有限集合)
  • lpush+brpop=Message Queue(消息队列)

Redis 集合(Set)

特征 不存在重复的元素 底层的数据结构为 hash 表 所以添加,删除,查找的复杂度都是 O(1)。

常用命令:

1

SADD key member1 [member2] 向集合添加一个或多个成员 ,例如 sadd set01 1 1 1 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 输出插入成功个数 4 不能包含重复元素

2

SMEMBERS key 返回集合中的所有成员, 例如: smembers set01 输出 1 2 3 4

3

SISMEMBER key member 判断 member 元素是否是集合 key 的成员 例如 s is member set01 4 输出 1 (存在输出1) 不存在输出 0

4

SCARD key 获取集合的成员数 ,例如 scard set01 输出 3 返回该key对应value的个数

实战场景

  • 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。
  • 点赞,或点踩,收藏等 可以放到set中实现

Redis 哈希(Hash)

Redis 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。 注意:value 是一个键值对

1

HSET key field value 将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value 。

2

HGET key field 获取存储在哈希表中指定字段的值。

3

HDEL key field1 [field2]

删除一个或多个哈希表字段

4

HMGET key field1 [field2]

获取所有给定字段的值

5

HGETALL key

获取在哈希表中指定 key 的所有字段和值

实战场景

  • 缓存 更直观,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。

Redis Zset有序集合

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。有序集合是通过两种数据结构实现:

  • 压缩列表(ziplist)

zip list是为了提高存储效率而设计的一种特殊编码的双向链表。

它可以存储字符串或者整数,存储整数时是采用整数的二进制而不是字符串形式存储。它能在O(1)的时间复杂度下完成list两端的push和pop操作。

但是因为每次操作都需要重新分配ziplist的内存,所以实际复杂度和ziplist的内存使用量相关

  • 跳跃表(zSkiplist)

跳跃表的性能可以保证在查找,删除,添加等操作的时候在对数期望时间内完成,

这个性能是可以和平衡树来相比较的,而且在实现方面比平衡树要优雅,这是采用跳跃表的主要原因。跳跃表的复杂度是O(log(n))。

常用命令

1

ZADD

将一个带有给定分值的成员添加到有序集合里面

ZADD zset-key 178 member1

2

ZRANGE

根据元素在有序集合中所处的位置,从有序集合中获取多个元素

ZRANGE zset-key 0-1 withccores

3

ZREM

如果给定元素成员存在于有序集合中,那么就移除这个元素

ZREM zset-key member1

实战场景

  • 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。

Redis HyperLogLog

Redis 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。

在 Redis 里面,每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存,就可以计算接近 2^64 个不同元素的基数。

这和计算基数时,元素越多耗费内存就越多的集合形成鲜明对比。

但是,因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数,而不会储存输入元素本身,所以 HyperLogLog 不能像集合那样,返回输入的各个元素。

什么是基数?

举个例子,A = {1, 2, 3, 4, 5}, B = {3, 5, 6, 7, 9};那么基数(不重复的元素)= 1, 2, 4, 6, 7, 9;。 基数估计就是在误差可接受的范围内,快速计算基数。

1

PFADD key element [element ...]

添加指定元素到 HyperLogLog 中。

2

PFCOUNT key [key ...]

返回给定 HyperLogLog 的基数估算值。

3

PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey ...]

将多个 HyperLogLog 合并为一个 HyperLogLog

HyperLogLogs 基数统计用来解决什么问题?

这个结构可以非常省内存的去统计各种计数,比如注册 IP 数、每日访问 IP 数、页面实时UV、在线用户数,共同好友数等。

Redis Bitmap (位存储)

Bitmap 即位图数据结构,都是操作二进制位来进行记录,只有0 和 1 两个状态。

比如:统计用户信息,活跃,不活跃! 登录,未登录! 打卡,不打卡! 两个状态的,都可以使用 Bitmaps!

如果存储一年的打卡状态需要多少内存呢? 365 天 = 365 bit 1字节 = 8bit 46 个字节左右!

Redis geo (地理位置)

Redis 的 Geo 在 Redis 3.2 版本就推出了! 这个功能可以推算地理位置的信息: 两地之间的距离, 方圆几里的人

更推荐使用ES实现地理位置


基础知识

1

config get databasesconfig

通过配置文件查看默认数据库个数 输出16

2

dbsize

查看数据库大小 (数据库中存在多少个key)

3

select 数据库 index

切换数据库 默认为0号

4

flushall

清空所以数据库

5

flushdb

清空当前库

key 常用的命令

1

DEL key 删除 key

2

EXISTS key 检查给定 key 是否存在

3

EXPIRE key seconds 为给定 key 设置过期时间,以秒计

4

PEXPIRE key milliseconds 设置 key 的过期时间以毫秒计

5

KEYS pattern 查找所有符合给定模式( pattern)的 key keys * 查询当前库中所有的键

6

MOVE key db 将当前数据库的 key 移动到给定的数据库 db 当中 比如 假设k1目前存在默认库0号 执行: move k1 2 将k1转移到 数据库2号

7

PERSIST key 移除 key 的过期时间,key 将持久保持。persist -1 表示永不过期

8

PTTL key 以毫秒为单位返回 key 的剩余的过期时间

9

TTL key 以秒为单位,返回给定 key 的剩余生存时间(TTL, time to live) -1 表示永不过期 -2 表示已过期

10

TYPE key 返回 key 所储存的值的类型

11

EXPIREAT key timestamp EXPIREAT 的作用和 EXPIRE 类似,都用于为 key 设置过期时间 不同在于 EXPIREAT 命令接受的时间参数是 UNIX 时间戳(unix timestamp)。

12

RANDOM KEY 从当前数据库中随机返回一个 key

13

RENAME key newkey 修改 key 的名称

14

RENAMENX key newkey 仅当 newkey 不存在时,将 key 改名为 newkey

15

SCAN cursor [MATCH pattern] [COUNT count] 迭代数据库中的数据库键

16

PEXPIREAT key milliseconds-timestamp 设置 key 过期时间的时间戳(unix timestamp) 以毫秒计

17

DUMP key 序列化给定 key ,并返回被序列化的值

更多命令请参考:Commands | Redis


Redis 的配置文件解析

Redis 的配置文件位于 Redis 安装目录下,文件名为 redis.conf

你可以通过 CONFIG 命令查看或设置配置项。 Redis 配置 | 菜鸟教程

1

config get 配置项名称

查看或设置配置项 例如: CONFIG GET loglevel //获取日志输出等级 输出 notice 使用 * 号获取所有配置项:

2

config set 配置项名称

修改 redis.conf 文件 指定项配置。

redis.conf常用配置说明如下:

序号

配置项

说明

1

daemonize no

Redis 默认不是以守护进程的方式运行,可以通过该配置项修改,使用 yes 启用守护进程, 设置为yes ,即可后台运行

2

bind 127.0.0.1

绑定的主机地址 ,设置后只能指定ip链接服务器。 默认绑定: bind 127.0.0.1

3

protected-mode yes

是否开启保护模式,默认开启。要是配置里没有指定bind和密码。开启该参数后,redis只会本地进行访问,拒绝外部访问。要是开启了密码和bind,可以开启。否则最好关闭,设置为no

4

requirepass foobared

requirepass配置可以让用户使用AUTH命令来认证密码,才能使用其他命令。 设置成一个空的值,可以禁止一个命令 默认注释掉 关闭

5

pidfile /var/run/redis.pid

当 Redis 以守护进程方式运行时,Redis 默认会把 pid( Process ID!进程ID) 写入 /var/run/redis.pid 文件,可以通过 pidfile 指定pid 写入的文件名称

6

port 6379

指定 Redis 监听端口,默认端口为 6379

7

tcp-backlog 511

设置tcp的backlog,backlog其实是一个连接队列,backlog队列总和=未完成三次握手队列 + 已经完成三次握手队列。

在高并发环境下你需要一个高backlog值来避免慢客户端连接问题。注意Linux内核会将这个值减小到/proc/sys/net/core/somaxconn的值,

所以需要确认增大somaxconn和tcp_max_syn_backlog两个值 来达到想要的效果 默认设置的值为511

8

timeout 300

此参数为设置客户端空闲超过timeout,服务端会断开连接,为0则服务端不会主动断开连接,不能小于0 默认设置值为300 时间单位为秒

9

loglevel notice

指定了服务端日志的级别。级别包括:debug (很多信息,方便开发、测试),verbose(许多有用的信息,但是没有debug级别信息多),

notice(适当的日志级别,适合生产环境),warn (只有非常重要的信息)

10

logfile stdout

日志记录方式,默认为标准输出,如果配置 Redis 为守护进程方式运行,而这里又配置为日志记录方式为标准输出,则日志将会发送给 /dev/null 。

指定了记录日志的文件。空字符串的话,日志会打印到标准输出设备。后台运行的redis标准输出是/dev/null 例如: logfile /usr/local/redis/var/redis.log

11

syslog-enabled no

是否打开记录syslog功能 补充:是否将日志信息输出到syslog中

12

syslog-ident redis

指定syslog里的日志标识

13

syslog-facility local0

指定syslog设备,值可以是USER或LOCAL0-LOCAL7 默认值为LOCAL0

14

databases 16

设置数据库的数量,默认数据库为0,可以使用SELECT命令在连接上指定数据库id

15

always-show-logo yes

启动时是否展示日志信息

16

maxclients 128

设置同一时间最大客户端连接数,默认无限制,Redis 可以同时打开的客户端连接数为 Redis 进程可以打开的最大文件描述符数,如果设置 maxclients 0,表示不作限制。

当客户端连接数到达限制时,Redis 会关闭新的连接并向客户端返回 max number of clients reached 错误信息。

17

maxmemory

指定 Redis 最大内存限制,Redis 在启动时会把数据加载到内存中,达到最大内存后,Redis 会先尝试清除已到期或即将到期的 Key,

当此方法处理后,仍然到达最大内存设置,将无法再进行写入操作,但仍然可以进行读取操作。Redis 新的 vm 机制,会把 Key 存放内存,Value 会存放在 swap 区

18

maxmemory-policy noeviction(重点)

内存容量超过maxmemory后的处理策略。 lru last recently use 最近最少使用 ttl time to live volatile 最近即将过期

(1)volatile-lru:使用LRU算法移除key volatitle 只对设置了过期时间的键

(2)allkeys-lru:使用LRU算法移除key allkeys 所有的key值

(3)volatile-random:在过期集合中移除随机的key, volatitle 只对设置了过期时间的键

(4)allkeys-random:移除随机的key allkeys 所有的key值

(5)volatile-ttl:移除那些TTL值最小的key,即那些最近要过期的key

(6)noeviction:不进行移除。针对写操作,只是返回错误信息 生产禁用

19

maxmemory-samples 5

设置样本数量,LRU算法和最小TTL算法都并非是精确的算法,而是估算值,所以你可以设置样本的大小, redis默认会检查这么多个key并选择其中LRU的那个

20

include /path/to/local.conf

指定包含其它的配置文件,可以在同一主机上多个Redis实例之间使用同一份配置文件,而同时各个实例又拥有自己的特定配置文件 类似于jsp技术在中的《include》 标签 可以将指定的文件包含进当前文件中

13

slaveof

设置当本机为 slave 服务时,设置 master 服务的 IP 地址及端口,在 Redis 启动时,它会自动从 master 进行数据同步

14

masterauth

当 master 服务设置了密码保护时,slav 服务连接 master 的密码

15

requirepass foobared

设置 Redis 连接密码,如果配置了连接密码,客户端在连接 Redis 时需要通过 AUTH 命令提供密码,默认关闭

21

vm-enabled no

指定是否启用虚拟内存机制,默认值为 no,简单的介绍一下,VM 机制将数据分页存放,由 Redis 将访问量较少的页即冷数据 swap 到磁盘上,访问多的页面由磁盘自动换出到内存中(在后面的文章我会仔细分析 Redis 的 VM 机制)

22

vm-swap-file /tmp/redis.swap

虚拟内存文件路径,默认值为 /tmp/redis.swap,不可多个 Redis 实例共享

23

vm-max-memory 0

将所有大于 vm-max-memory 的数据存入虚拟内存,无论 vm-max-memory 设置多小,所有索引数据都是内存存储的(Redis 的索引数据 就是 keys),也就是说,当 vm-max-memory 设置为 0 的时候,其实是所有 value 都存在于磁盘。默认值为 0

24

vm-page-size 32

Redis swap 文件分成了很多的 page,一个对象可以保存在多个 page 上面,但一个 page 上不能被多个对象共享,vm-page-size 是要根据存储的 数据大小来设定的,作者建议如果存储很多小对象,page 大小最好设置为 32 或者 64bytes;如果存储很大大对象,则可以使用更大的 page,如果不确定,就使用默认值

25

vm-pages 134217728

设置 swap 文件中的 page 数量,由于页表(一种表示页面空闲或使用的 bitmap)是在放在内存中的,,在磁盘上每 8 个 pages 将消耗 1byte 的内存。

26

vm-max-threads 4

设置访问swap文件的线程数,最好不要超过机器的核数,如果设置为0,那么所有对swap文件的操作都是串行的,可能会造成比较长时间的延迟。默认值为4

27

glueoutputbuf yes

设置在向客户端应答时,是否把较小的包合并为一个包发送,默认为开启

28

hash-max-zipmap-entries 64hash-max-zipmap-value 512

指定在超过一定的数量或者最大的元素超过某一临界值时,采用一种特殊的哈希算法

29

activerehashing yes

指定是否激活重置哈希,默认为开启(后面在介绍 Redis 的哈希算法时具体介绍)

30

指定包含其它的配置文件,可以在同一主机上多个Redis实例之间使用同一份配置文件,而同时各个实例又拥有自己的特定配置文件

你可能感兴趣的:(数据库学习,redis,数据库,数据类型,配置文件,key)