redis简介_动力节点Java学院整理

初秋的风似一支七彩的画笔,走到哪里,哪里就披上秋的盛装,五光十色的鲜花和着七彩的蝴蝶,迎着丰收的景象。五彩缤纷的鲜花撒满大地,丰收的果园一派欣欣向荣的景象,金黄色的稻谷堆满仓,大地一片喜气洋洋。

Redis是一个开源的,先进的 key-value 存储可用于构建高性能,可扩展的 Web 应用程序的解决方案。Redis官方网网站是:http://www.redis.io/,如下:

Redis 有三个主要使其有别于其它很多竞争对手的特点:

  • Redis是完全在内存中保存数据的数据库,使用磁盘只是为了持久性目的;
  • Redis相比许多键值数据存储系统有相对丰富的数据类型;
  • Redis可以将数据复制到任意数量的从服务器中;

Redis优点

  • 异常快速:Redis是非常快的,每秒可以执行大约110000设置操作,81000个/每秒的读取操作。
  • 支持丰富的数据类型:Redis支持最大多数开发人员已经知道如列表,集合,可排序集合,哈希等数据类型。这使得在应用中很容易解决的各种问题,因为我们知道哪些问题处理使用哪种数据类型更好解决。
  • 操作都是原子的:所有Redis的操作都是原子,从而确保当两个客户同时访问Redis服务器得到的是更新后的值(最新值)。
  • MultiUtility工具:Redis是一个多功能实用工具,可以在很多如:缓存,消息传递队列中使用(Redis原生支持发布/订阅),在应用程序中,如:Web应用程序会话,网站页面点击数等任何短暂的数据;

Redis环境

要在 Ubuntu 上安装Redis,打开终端,然后输入以下命令:

$sudo apt-get update
$sudo apt-get install redis-server

这将在您的计算机上安装Redis

启动 Redis

$redis-server

查看 redis 是否还在运行

$redis-cli

这将打开一个 Redis 提示符,如下图所示:

redis 127.0.0.1:6379>

在上面的提示信息中:127.0.0.1是本机的IP地址,6379是Redis服务器运行的端口。现在输入PING命令,如下图所示:

redis 127.0.0.1:6379> ping
PONG

这说明现在你已经成功地在计算机上安装了Redis。

在Ubuntu上安装Redis桌面管理器

要在Ubuntu上安装Redis桌面管理,可以从http://redisdesktop.com/download下载包并安装它。

Redis桌面管理器会给你用户界面来管理Redis键和数据。

Redis数据类型

Redis支持5种数据类型,说明如下:

字符串

Redis字符串是一个字节序列。在Redis中字符串是二进制安全的,这意味着它们没有任何特殊终端字符来确定长度,所以可以存储任何长度为512兆的字符串。

示例

redis 127.0.0.1:6379> SET name "yiibai"
OK
redis 127.0.0.1:6379> GET name
"yiibai"

在上面的例子中,SET和GET是Redis命令,name和"yiibai"是存储在Redis的键和字符串值。

哈希

Redis哈希是键值对的集合。Redis哈希是字符串字段和字符串值之间的映射,所以它们用来表示对象。

示例

redis 127.0.0.1:6379> HMSET user:1 username yiibai password yiibai points 200
OK
redis 127.0.0.1:6379> HGETALL user:1

1) "username"
2) "yiibai"
3) "password"
4) "yiibai"
5) "points"
6) "200"

在上面的例子中,哈希数据类型用于存储包含用户基本信息的用户对象。这里 HSET,HEXTALL 是 Redis 命令同时user:1也是一个键。

列表

Redis列表是简单的字符串列表,通过插入顺序排序。可以添加一个元素到Redis列表的头部或尾部。

示例

redis 127.0.0.1:6379> lpush tutoriallist redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> lpush tutoriallist mongodb
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> lpush tutoriallist rabitmq
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> lrange tutoriallist 0 10

1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"

列表的最大长度为232- 1个元素(4294967295,每个列表的元素超过四十亿)。

集合

Redis集合是字符串的无序集合。在Redis可以添加,删除和测试成员存在的时间复杂度为O(1)。

示例

redis 127.0.0.1:6379> sadd tutoriallist redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd tutoriallist mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd tutoriallist rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd tutoriallist rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> smembers tutoriallist

1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"

注:在上面的例子中rabitmq被添加两次,但由于它是只集合具有唯一特性。集合中的成员最大数量为232- 1(4294967295,每个集合有超过四十亿条记录)。

集合排序

不同的是,一个有序集合的每个成员都可以排序,就是为了按有序集合排序获取它们,按权重分值从最小到最大排序。虽然成员都是独一无二的,按权重分数值可能会重复。

示例

redis 127.0.0.1:6379> zadd tutoriallist 0 redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd tutoriallist 0 mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd tutoriallist 0 rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd tutoriallist 0 rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE tutoriallist 0 1000

1) "redis"
2) "mongodb"
3) "rabitmq"

Redis键

Redis中的keys命令用于管理redis中的键。Rediskeys命令使用的语法如下所示:

语法

redis 127.0.0.1:6379> COMMAND KEY_NAME

示例

redis 127.0.0.1:6379> SET yiibai redis
OK
redis 127.0.0.1:6379> DEL yiibai
(integer) 1

在上面的例子中DEL是一个命令,而yiibai是一个键。如果键被成功删除,则该命令的输出将是(整数)1,否则这将是(整数)0;

Redis字符串

Redis的字符串命令用于管理redis的字符串值。Redis的字符串命令语法的使用如下所示:

语法

redis 127.0.0.1:6379> COMMAND KEY_NAME

示例

redis 127.0.0.1:6379> SET yiibai redis
OK
redis 127.0.0.1:6379> GET yiibai
"redis"

在上面示例中SET和GET是Redis的命令,这里yiibai就是一个键(key);

Redis哈希

Redis哈希是字符串字段和字符串值之间的映射,所以它是用来表示对象的一个完美的数据类型,Redis的哈希值最多可存储超过4十亿字段-值对。

示例

redis 127.0.0.1:6379> HMSET yiibai name "redis tutorial" description "redis basic commands for caching" likes 20 visitors 23000
OK
redis 127.0.0.1:6379> HGETALL yiibai

1) "name"
2) "redis tutorial"
3) "description"
4) "redis basic commands for caching"
5) "likes"
6) "20"
7) "visitors"
8) "23000"

在上面的例子,我们在设置一个名为yiibaiRedis的哈希的好代码教程详细信息(name,description,likes,visitors)。

Redis列表

Redis列表是简单的字符串列表,通过插入顺序排序。您可以在Redis列表的头或列表尾添加元素。列表的最大长度为232- 1个元素(4294967295,每个列表可有超过四十亿个元素)。

示例

redis 127.0.0.1:6379> LPUSH tutorials redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> LPUSH tutorials mongodb
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> LPUSH tutorials mysql
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE tutorials 0 10

1) "mysql"
2) "mongodb"
3) "redis"

在上面的例子中的三个值由命令LPUSH插入到redis名称为tutorials的列表。

Redis集合

Redis集合是唯一字符串的无序集合。唯一集合是不允许数据有重复的键的。在Redis集合中添加,删除和测试成会是否存的时间复杂度为O(1)(恒定的时间,无论集合内包含元素的数量)。集合的最大长度为232- 1个元素(4294967295,每个集合中超过四十亿个元素)。

示例

redis 127.0.0.1:6379> SADD yiibai redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SADD yiibai mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SADD yiibai mysql
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SADD yiibai mysql
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS yiibai

1) "mysql"
2) "mongodb"
3) "redis"

在上面的例子中的三个值被Redis的命令SADD插入到一个名为yiibai 集合。

Redis有序集合

Redis的有序集合类似于Redis的集合,但是存储的值在集合中具有唯一性。另外有序集合的每个成员都使用分值(score)的东西,这个分值就是用于将有序集合排序,从分值最小到最大来排序。

在Redis有序集合添加,删除和测试成员的存在的时间复杂度为O(1)(恒定时间,无论集合内包含元素的数量)。列表的最大长度为232- 1个元素(4294967295,每个集合的元素超过四十亿)。

示例

redis 127.0.0.1:6379> ZADD yiibai 1 redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> ZADD yiibai 2 mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> ZADD yiibai 3 mysql
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> ZADD yiibai 3 mysql
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> ZADD yiibai 4 mysql
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE yiibai 0 10 WITHSCORES

1) "redis"
2) "1"
3) "mongodb"
4) "2"
5) "mysql"
6) "4"

在上面的例子中的三个值及其分值被ZADD命令插入一个名称为yiibai的redis有序集合中

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。

示例

下面的例子说明了HyperLogLogRedis的工作原理:

redis 127.0.0.1:6379> PFADD tutorials "redis"

1) (integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> PFADD tutorials "mongodb"

1) (integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> PFADD tutorials "mysql"

1) (integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> PFCOUNT tutorials

(integer) 3

Redis发布订阅

Redis订阅和发布实现了通讯系统,发件人(在Redis中的术语称为发布者)发送邮件,而接收器(订户)接收它们。信息传输的链路称为通道。Redis一个客户端可以订阅任意数量的通道。

示例

以下举例说明发布订阅用户如何工作。在下面的例子给出一个客户端订阅的通道命名redisChat 。

redis 127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE redisChat

Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "redisChat"
3) (integer) 1

现在,两个客户端都在同一个通道名:redisChat上发布消息,上述订阅客户端接收消息。

redis 127.0.0.1:6379> PUBLISH redisChat "Redis is a great caching technique"

(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> PUBLISH redisChat "Learn redis by tutorials point"

(integer) 1


1) "message"
2) "redisChat"
3) "Redis is a great caching technique"
1) "message"
2) "redisChat"
3) "Learn redis by tutorials point"

Redis事务

Redis事务允许一组命令在单一步骤中执行。事务有两个属性,说明如下:

  • 在一个事务中的所有命令作为单个独立的操作顺序执行。在Redis事务中的执行过程中而另一客户机发出的请求,这是不可以的;
  • Redis事务是原子的。原子意味着要么所有的命令都执行,要么都不执行;

示例

Redis事务由指令MULTI发起的,之后传递需要在事务中和整个事务中,最后由EXEC命令执行所有命令的列表。

redis 127.0.0.1:6379> MULTI
OK
List of commands here
redis 127.0.0.1:6379> EXEC

示例

下面的例子说明了Redis的事务是如何开始和执行。

redis 127.0.0.1:6379> MULTI
OK
redis 127.0.0.1:6379> SET tutorial redis
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> GET tutorial
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> INCR visitors
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> EXEC

1) OK
2) "redis"
3) (integer) 1

Redis脚本

Redis脚本是使用Lua解释脚本用来评估(计算)。从Redis2.6.0版本开始内置这个解释器。命令EVAL用于执行脚本命令。

语法

EVAL命令的基本语法如下:

redis 127.0.0.1:6379> EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...]

示例

下面的例子说明了Redis脚本是如何工作的:

redis 127.0.0.1:6379> EVAL "return {KEYS[1],KEYS[2],ARGV[1],ARGV[2]}" 2 key1 key2 first second

1) "key1"
2) "key2"
3) "first"
4) "second"

Redis连接

Redis的连接命令基本上都用于管理Redis服务器与客户端连接。

示例

下面的例子说明了一个客户端在Redis服务器上,如何检查服务器是否正在运行并验证自己。

redis 127.0.0.1:6379> AUTH "password"
OK
redis 127.0.0.1:6379> PING
PONG

Redis备份

Redis的SAVE命令用于创建当前Redis数据库的备份。

语法

Redis 的 SAVE 命令的基本语法如下所示:

127.0.0.1:6379> SAVE

示例

以下示例显示了如何在Redis的当前数据库中创建备份。

127.0.0.1:6379> SAVE

OK

在执行此命令之后,将在redis目录中创建一个dump.rdb文件。

恢复Redis数据

要恢复redis数据只需要要将Redis的备份文件(dump.rdb)放到Redis的目录中,并启动服务器。要了解知道Redis目录在什么位置,可使用CONFIG命令,如下所示:

127.0.0.1:6379> CONFIG get dir

1) "dir"
2) "/user/yiibai/redis-2.8.13/src"

在上面的命令命令输出为/user/yiibai/redis-2.8.13/src就是使用的Redis目录,也就是Redis的服务器安装的目录。

Bgsave

创建Redis的备份也可以使用备用命令BGSAVE。此命令将启动备份过程,并在后台运行此。

示例

127.0.0.1:6379> BGSAVE

Background saving started

Redis安全

Redis数据库可以配置安全保护的,所以任何客户端在连接执行命令时需要进行身份验证。为了确保Redis的安全,需要在配置文件设置密码。

示例

下面给出的例子显示的步骤是用来确保Redis实例的安全。

127.0.0.1:6379> CONFIG get requirepass
1) "requirepass"
2) ""

默认情况下此属性是空的,这意味着此实例没有设置密码。可以通过执行以下命令来修改设置此属性

127.0.0.1:6379> CONFIG set requirepass "yiibaipass"
OK
127.0.0.1:6379> CONFIG get requirepass
1) "requirepass"
2) "yiibaipass"

如果客户端运行命令无需验证设置密码,那么(错误)NOAUTH需要验证。错误将返回。因此,客户端需要使用AUTH命令来验证自己的身份信息。

语法

AUTH命令的基本语法如下所示:

127.0.0.1:6379> AUTH password

Redis性能测试

Redis的基准性能测试是通过同时运行N个命令以检查Redis性能的工具。

语法

Redis的基准测试的基本语法如下所示:

redis-benchmark [option] [option value]

示例

下面给出的示例是通过调用100000个(次)命令来检查Redis。

redis-benchmark -n 100000

PING_INLINE: 141043.72 requests per second
PING_BULK: 142857.14 requests per second
SET: 141442.72 requests per second
GET: 145348.83 requests per second
INCR: 137362.64 requests per second
LPUSH: 145348.83 requests per second
LPOP: 146198.83 requests per second
SADD: 146198.83 requests per second
SPOP: 149253.73 requests per second
LPUSH (needed to benchmark LRANGE): 148588.42 requests per second
LRANGE_100 (first 100 elements): 58411.21 requests per second
LRANGE_300 (first 300 elements): 21195.42 requests per second
LRANGE_500 (first 450 elements): 14539.11 requests per second
LRANGE_600 (first 600 elements): 10504.20 requests per second
MSET (10 keys): 93283.58 requests per second

Redis客户端连接

如果启用了Redis的接受配置监听,客户端可在TCP端口上与Unix套接字连接。以下操作执行后新的客户端连接被服务器接受:

  • 客户端套接字在非阻塞状态,因为Redis使用复用和非阻塞I/O;
  • TCP_NODELAY选项设定以确保不会在连接时延迟;
  • 创建一个可读的文件事件,以便Redis能够尽快收集客户端查询作为新的数据可被套接字读取;

客户端最大连接数量

在Redis的配置文件(redis.conf)有一个属性maxclients,它描述了可以连接到Redis的客户的最大数量。命令的基本语法是:

config get maxclients

1) "maxclients"
2) "10000"

默认情况下此属性设置为10000(取决于OS的文件标识符限制最大数量),但可以修改这个属性。

示例

在下面给出的例子我们已经设置客户端最大连接数量为100000,在之后启动服务器:

redis-server --maxclients 100000

Redis管道

Redis是一个TCP服务器,支持请求/响应协议。在redis中一个请求完成以下步骤:

  • 客户端发送一个查询给服务器,并从套接字中读取,通常服务器的响应是在一个封闭的方式;
  • 服务器处理命令并将响应返回给客户端;

管道的含义

管道的基本含义是:客户端可以发送多个请求给服务器,而不等待全部响应,最后在单个步骤中读取所有响应。

示例

要检查Redis管道只需要启动Redis实例,并在终端输入以下命令。

$(echo -en "PING\r\n SET tutorial redis\r\nGET tutorial\r\nINCR visitor\r\nINCR visitor\r\nINCR visitor\r\n"; sleep 10) | nc localhost 6379

+PONG
+OK
redis
:1
:2
:3

在上面的例子所示,了解使用PING命令连接Redis,之后我们在Redis设定一个名为tutorial字符串值,之后拿到这个键对应的值并增加访问人数的三倍。在结果中,我们可以看到所有的命令都提交给Redis一次,Redis是给单步输出所有命令。

通道的好处

这种技术的好处是显着提高协议的性能。管道localhost获得至少达到百倍的网络连接速度。

Redis分区

分区是将数据分割成多个Redis实例,使每个实例将只包含键子集的过程。

分区的好处

  • 它允许更大的数据库,使用多台计算机的内存总和。如果不分区,只是一台计算机有限的内存可以支持的数据存储;
  • 它允许按比例在多内核和多个计算机计算,以及网络带宽向多台计算机和网络适配器;

分区的劣势

  • 涉及多个键的操作通常不支持。例如,如果它们被存储在被映射到不同的Redis实例键,则不能在两个集合之间执行交集;
  • 涉及多个键时,Redis事务无法使用;
  • 分区粒度是一个键,所以它不可能使用一个键和一个非常大的有序集合分享一个数据集;
  • 当使用分区,数据处理比较复杂,比如要处理多个RDB/AOF文件,使数据备份需要从多个实例和主机聚集持久性文件;
  • 添加和删除的容量可能会很复杂。例如:Redis的Cluster支持数据在运行时添加和删除节点是透明平衡的,但其他系统,如客户端的分区和代理服务器不支持此功能

分区类型

Redis提供有两种类型的分区。假设我们有四个redis实例:R0,R1,R2,R3,分别表示用户用户如:user:1,user:2,...等等

范围分区

范围分区被映射对象指定Redis实例在一个范围内完成。

在我们的例子中,用户从ID为0至ID10000将进入实例R0,而用户ID10001到ID20000将进入实例R1等等。

散列分区

在这种类型的分区是一个散列函数(例如,模数函数)用于将键转换为数字数据,然后存储在不同的redis实例

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