Redis-Start

• Redis 入门

1. 内容

• NoSQL 的概述
• Redis 的概述
• Redis 的安装和使用
• Jedis 的入门
• Redis 的数据类型
• Keys 的通用操作
• Redis 的特性
• Redis 的持久化

2. NoSQL 的概述

NoSQL：NoSQL = Not Only SQL，全新的数据库理念，泛指非关系型数据库。

2.1. 为什么需要 NoSQL

• High performance - 高并发读写
• Huge Storage - 海量数据的高效率存储和访问
• High Scalability && High Availability - 高可扩展性和高可用性

2.2. 主流产品

• Redis
• mongoDB
• CouchDB
• Cassandra
• riak
• membase

2.3. 四大分类

• 键值（Key-Value）存储
  • Redis
  • 优点：快速查询
  • 缺点：存储的数据缺少结构化
• 列存储
  • HBase
  • 优点：查找速度快，可扩展性强，更容易进行分布式扩展
  • 缺点：功能相对局限
• 文档数据库
  • mongoDB
  • 优点：要求数据格式不是很严格
  • 缺点：查询性能不是很好，缺少统一的查询语法
• 图形数据库
  • InfoGrid
  • 优点：利用图结构相关算法
  • 缺点：需要对整个图做计算才能得出结果，不容易做分布式的集群方案

2.4. 特点

• 易扩展（它属于非关系型的，数据之间没有关系）
• 灵活的数据类型（不需要对读写的数据建立字段）
• 大数据量，高性能（对于大数据量和高并发的读写性能支持很好）
• 高可用（在不影响系统性能情况下，可以使用框架）

3. Redis 的概述

Redis：C 语言开发的开源的、高性能的数据库，通过提供多种键值数据类型来适应不同情况下的场景需求。

高性能键值对数据库。

3.1. 数据类型

• 字符串类型
• 列表类型
• 有序集合类型
• 散列类型
• 集合类型

3.2. 应用场景

• 缓存
• 任务队列
• 应用排行榜
• 网站访问统计
• 数据过期处理
• 分布式集群架构中的 session 分离

4. Redis 安装和使用

4.1. 安装

tar -zxvf redis-6.2.1.tar.gz
cd redis-6.2.1
make
make PREFIX=/usr/local/redis install
cp redis.conf /usr/local/redis
cd /usr/local/redis
# PATH="/usr/local/redis:$PATH"

# 前端启动
redis-server

# vim redis.conf
daemonize yes

# 后端启动
redis-server redis.conf

# 查看进程
ps -ef | grep -i redis

# 停止
redis-cli shutdown

# 客户端
redis-cli

4.2. Docker

docker pull redis:latest

docker run --name some-redis -d -p 63790:6379 redis

docker exec -it some-redis bash

4.3. 简单使用

set name zhangsan

get name

keys *

del name

5. Jedis 的入门

<dependencies>
  <!-- https://mvnrepository.com/artifact/redis.clients/jedis -->
  <dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>3.5.1</version>
  </dependency>
</dependencies>

5.1. 单实例连接

// 1、设置ip和port
Jedis jedis = new Jedis("192.168.9.16", 63790);
// 2、保存数据
jedis.set("name", "mooc");
// 3、获取数据
String value = jedis.get("name");
System.out.println(value);
// 4、释放资源
jedis.close();

5.2. 连接池

// 1、获取连接池的配置对象
JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
// 设置对打连接数
config.setMaxTotal(30);
// 设置最大空闲连接数
config.setMinIdle(10);
// 2、获取连接池
JedisPool pool = new JedisPool(config, "192.168.9.16", 63790);
// 3、获取核心对象
Jedis jedis = null;
try {
    // 通过连接池获得连接
    jedis = pool.getResource();
    // 设置数据
    jedis.set("name", "zhangsan");
    // 获取数据
    System.out.println(jedis.get("name"));
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    // 释放资源
    if (jedis != null) {
        jedis.close();
    }
    if (pool != null) {
        pool.close();
    }
}

6. Redis 的数据结构

• 字符串（String）
• 哈希（hash）
• 字符串列表（list）
• 字符串集合（set）
• 有序字符串集合（sorted-set）

Key 定义的注意点：

• 不要过长，浪费内存，降低性能
• 不要过短，可读性差
• 统一的命名规范

6.1. String

• 二进制是安全的，存入和获取的数据相同
• Value 最多可以容纳的数据长度是 512M

# 赋值
set name zhangsan
getset name lisi
# 取值
get name
# 删除
del name
# 数值增减
incr num
decr num
incrby num 5
decrby num 3
# 字符串追加，返回字符串的长度
append num 5

6.2. hash

• String Key 和 String Value 的 map 容器
• 每一个 Hash 可以存储 4294967295 个键值对

# 赋值
hset myhash username jack
hset myhash age 18
hmset myhash2 username rose age 21
# 取值
hget myhash username
hmget myhash username age
hgetall myhash
# 删除
hdel myhash2 username
hdel myhash2 username age
del myhash2
# 数值增减
hincrby myhash age 5
hdecrby myhash age 3
# 键存在
hexists myhash username
hexists myhash password
# 长度
hlen myhash
# 键值查看
hkeys myhash
hvals myhash

6.3. list

• ArrayList 使用数组方式
• LinkedList 使用双向链接方式
• 双向链表中增加数据
• 双向链表中删除数据

# 两端添加
lpush mylist a b c
lpush mylist 1 2 3
rpush mylist2 a b c
rpush mylist2 1 2 3
# 查看列表
lrange mylist 0 5
lrange mylist20 -1
lrange mylist20 -2
# 两端弹出
lpop mylist
rpop mylist2
# 获取列表元素个数
llen mylist
llen mylist3
# 添加成功
lpushx mylist x
rpushx mylist2 y
# 失败
lpushx mylist3 x

lpush mylist3 1 2 3
lpush mylist3 1 2 3
lpush mylist3 1 2 3
lrange mylist3 0 -1
# 删除从左边开始2个3
lrem mylist3 2 3
lrange mylist3 0 -1
# 删除从右边开始2个1
lrem mylist3 -2 1
lrange mylist3 0 -1
# 删除所有的2
lrem mylist3 0 2
lrange mylist3 0 -1

# 设置下标为3（下标从0开始）的元素值为mmm
lset mylist 3 mmm

lpush mylist4 a b c
lpush mylist4 a b c
lrange mylist4 0 -1
linsert mylist4 before b 11
linsert mylist4 after b 22

lpush mylist5 1 2 3
lpush mylist6 a b c
lrange mylist5 0 -1
lrange mylist6 0 -1
rpoplpush mylist5 mylist6
lrange mylist5 0 -1
lrange mylist6 0 -1

6.4. set

• 和 List 类型不同的是，Set 集合中不允许出现重复的元素
• Set 可包含的最大元素数量是 4294967295

# 添加、删除元素
sadd myset a b c
sadd mysey a
sadd myset 1 2 3
srem myset 1 2
# 获得集合中的元素
smembers myset
sismember myset x
# 集合的差集运算
sadd mya1 a b c
sadd myb1 a c 1 2
sdiff mya1 myb1
sdiffstore my1 mya1 myb1
# 集合的交集运算
sinter mya1 myb1
sinterstore my2 mya1 myb1
# 集合的并集运算
sunion mya1 myb1
sunionstore my3 mya1 myb1
# 数量
scard myset
# 随机
srandmember myset

使用场景：

• 跟踪一些唯一性数据
• 用于维护数据对象之间的关联关系

6.5. sorted-set

• sorted-set 和 set 的区别
• sorted-set 中的成员在集合中的位置是有序的

# 添加元素
zadd mysort 70 zhangsan 80 lisi 90 wangwu
zadd mysort 100 zhangsan
zadd mysort 85 jack 95 rose
zadd mysort 60 tom
# 获得元素
zscore mysort zhangsan
zcard mysort
# 删除元素
zrem mysort tom wangwu
# 范围查询
zrange mysort 0 -1
zrange mysort 0 -1 withscores
zrevrange mysort 0 -1 withscores
# 按排序删除
zremrangebyrank mysort 0 4
# 按分数范围删除
zremrangebyscore mysort 80 90
# 按分数过滤
zrangebyscore mysort 80 90 withscores
zrevrangebyscore mysort 90 80 withscores
zrevrangebyscore mysort 90 80 withscores limit 0 2
# 数值增减
zincrby mysort 3 lisi
zscore mysort lisi
# 按分数计数
zcount mysort 80 90

使用场景：

• 如大型在线游戏积分排行榜
• 构建索引数据

7. Keys 的通用操作

keys *
keys my?
del my1 my2 my3
exists my1
exists mya1

get company
rename company new_company
get new_company

# 单位：秒
expire new_company 1000
# 剩余时间
ttl new_company

type new_company
type mylist
type myset
type myhash
type mysort

8. Redis 的特性

8.1. 多数据库

# 从 0 到 15
select 0

# 将 set 移动到 1 号数据库
move myset 1

8.2. Redis 事务

# multi 开启事务

# exec 提交事务

# discard 回滚事务

9. Redis 的持久化

两种持久化的方式：

• RDB 方式
• AOF 方式

持久化使用的方式：

• RDB 持久化：默认支持，在指定的时间间隔内，将内存中的数据集快照写入到磁盘
• AOF 持久化：日志的形式记录服务器处理的每一个操作，服务器启动之初，读取文件，重新构建数据库
• 无持久化：通过配置禁用 Redis 持久化功能，Redis 缓存机制
• 同时使用 RDB 和 AOF

9.1. RDB 方式

9.1.1. 优势

• 数据库只包含一个文件，通过文件备份策略，定期配置，恢复系统灾难
• 压缩文件转移到其他介质上
• 性能最大化，Redis 开始持久化时，分叉出进程，由子进程完成持久化的工作，避免服务器进程执行 I/O 操作，启动效率高

9.1.2. 劣势

• 无法高可用：系统一定在定时持久化之前宕机，数据还没写入，数据已经丢失
• 通过 fork 分叉子进程完成工作，数据集大的时候，服务器需要停止几百毫秒甚至 1 秒

9.1.3. 配置

# vim redis.conf
# 每 900 秒（15min）至少有 1 个key 发生变化，那么就保存快照
save 900 1
# 每 300 秒（5min）至少有 10 个key 发生变化，那么就保存快照
save 300 10
# 每 60 秒（1min）至少有 10000 个key 发生变化，那么就保存快照
save 60 10000

dbfilename dump.rdb
dir ./

9.2. AOF 方式

9.2.1. 优势

• 同步：
  • 每秒同步：异步完成，效率高，一旦系统宕机，修改的数据丢失
  • 每修改同步：同步持久化，每分钟发生的变化记录到磁盘中，效率低，安全
  • 不同步
• 日志写入操作追加模式 append
  • 系统宕机，不影响存在的内容
  • 写入一半数据，若系统崩溃，下次启动 redis，redis-check-aof 工具解决数据一致性
• 如果日志过大，自动重写机制，修改的数据写入到到磁盘文件，创建新文件，记录产生的修改命令，重写切换时，保证数据安全
• 格式清晰的日志文件，完成数据的重建

9.2.2. 劣势

• 对于相同数据文件，相比 RDB，AOF 文件较大
• 效率低

9.2.3. 配置

# vim redis.conf
appendonly no

appendfsync always
# appendfsync everysec
# appendfsync no