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标题: 【成都校区】Redis入门 [打印本页]

作者: 小刀葛小伦 时间: 2019-5-16 11:23
标题: 【成都校区】Redis入门
本帖最后由小刀葛小伦于 2019-5-16 14:53 编辑

一.NoSQL概述
1.1什么是NoSQL
NoSQL(NoSQL=Not Only SQL)，意即“不仅仅是SQL”,是一个全新的数据库理念，泛指非关系型的数据库。

1.2为什么需要NoSQL
高负载
高并发
高可扩展
1.3主流NoSQL产品
键值存储数据库(key-value)
相关产品：Redis、Tekyo Cabinet/Tyrant、Voldemort、Berkeley DB
典型应用：内存缓存、主要用于处理大量数据的高访问负载
列存储数据库
相关产品：HBase、Riak、Cassandra
典型应用：分布式的文件系统
文档型数据库
相关产品：CouchDB、MongoDB
典型应用：Web应用
图形数据库
相关产品：Neo4J、InfoGrid
典型应用：社交网络
1.4NoSQL特点
在大数据存取上具备关系型数据库无法比拟的性能优势，例如：

易扩展：去掉关系数据库的关系型特性，数据之间无关系，这样就非常容易扩展。
大数据量、高性能：NoSQL数据库都具有非常高的读写性能，尤其在大数据量下，同样表现优秀，这就得益于它的无关系性，数据库的结构简单。
灵活的数据模型：NoSQL无需事先为要存储的数据建立字段，随时可以存储自定义的数据格式。
高可用：NoSQL在不太影响性能的情况下，就可以方便的实现高可用的架构。
二.Redis概述
2.1Redis由来
…此处省略一万字…

2.2什么是Redis
Redis是C语言开发的一个开源的高性能键值对数据库，它通过提供多种键值数据类型来适应不同场景下的存储需求，目前为止Redis支持的键值数据类型如下：

字符串类型
散列类型(hash)
列表类型(list有序，不唯一)
集合类型(set无序，且唯一)
有序集合类型(set有序，且唯一)
2.3Redis的应用场景
缓存（数据查询、短连接、新闻内容、商品内容等等）【最多使用】
聊天室的在线好友列表
任务队列（秒杀、抢购、12306等等）
应用排行榜
网站访问统计
数据过期处理（可以精确到毫秒）
分布式集群架构中的session分离
三.Redis安装和使用

3.1Redis在Ubuntu上的安装和使用
安装redis编译的c环境，apt-get install build-essential
将redis-3.0.0.tar.gz上传到Linux系统中
解压到/usr/local下 tar -xvf redis-3.0.0.tar.gz -C /usr/local
进入redis-3.0.0目录使用sudo make命令编译redis
在redis-3.0.0目录中使用sudo make PREFIX=/usr/local/redis install命令安装redis到/usr/local/redis中
前端模式启动服务端：在/usr/local/redis/bin中执行./redis-server

启动客户端：在/usr/local/redis/bin中执行./redis-cli

启动后看到如上欢迎页面，但此窗口不能关闭，窗口关闭就认为redis也关闭了(类似Tomcat通过bin下的startup.bat的方式)

关闭前端启动服务器：ctrl+c结束进程

后端模式启动服务器解决方案：拷贝redis-3.0.0中的redis.conf（redis的配置文件）到安装目录redis/bin（地址随意，只要可以找到即可）中。可以通过修改配置文件配置redis后台启动，即服务器启动了但不会控制台窗口，将redis.conf文件中的daemonize从false修改成true表示后台启动。启动redis 在bin下执行命令redis-server redis.conf
关闭后端模式启动服务器：

方式一：先利用ps -ef | grep 6379查看端口占用的PID，再输入命令kill -9 PID号
方式二：执行命令./redis-cli shutdown关闭
如需远程连接redis，需配置redis端口6379在linux防火墙中开放
/sbin/iptables -I INPUT -p tcp --dport 6379 -j ACCEPT
/etc/rc.d/init.d/iptables save

3.2使用java操作Redis(Jedis——java redis)
前提：redis端口在Linux防火墙汇总开放
流程：
导入jar包:jedis-2.7.0.jar和commons-pool2-2.3.jar
new Jedis(host,port)获得连接对象（设置host和port）
jedis.get(“username”)获得数据
Jedis.set(“addr”,”背景”)存储数据
实例代码：

package jedis;
import org.junit.Test;
import redis.clients.jedis.Jedis;
public class JedisTest {
//测试通过java程序访问redis数据库
@Test
//获得单一的jedis对象操作数据库(jedis---java redis)
public void test1() {
//1.获得连接对象 new Jedis(host,port);
Jedis jedis = new Jedis("192.168.1.108",6379);
//2.获得数据
String username = jedis.get("username");
System.out.println(username);
//3.存储
jedis.set("addr","北京");
System.out.println(jedis.get("addr"));
}
}

输出结果：
zhangsan
北京

3.3通过jedis的pool获得jedis连接对象
基本流程：

创建连接池的配置对象new JedisPoolConfig()，并利用setMaxIdle等方法设置配置对象的相关内容
创建redis的连接池new JedisPool(poolConfig,host,port)并传入配置对象、主机地址和端口号
通过连接池对象pool的getResource方法从池子中获取redis连接资源，返回值类型为Jedis类型
通过jedis对象操作数据库（利用get和set方法）
关闭jedis对象资源jedis.close();
封装后流程：

将配置信息封装到properties中
在封装工具类的static静态代码块中，利用InputStream流取出对应数据，并装载到Properties中properties.load(in)，并取出对应键值内容配置连接池配置对象信息和连接池对象信息
将获取资源的内容封装成方法
使用时直接通过工具类的获取资源方法取到对应的Jedis对象并操作数据库即可
操作完成后，将获取的jedis对象close关闭
实例代码：

//redis.properties
redis.maxIdle=30
redis.minIdle=10
redis.maxTotal=100
redis.url=192.168.1.108
redis.port=6379

//JedisPoolUtils.java
package jedis;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Properties;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;
public class JedisPoolUtils {
private static JedisPool pool = null;
static {
//加载配置文件
InputStream in = JedisPoolUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jedis/redis.properties");
Properties properties = new Properties();
try {
properties.load(in);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
//0.创建池子的配置对象
JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();
poolConfig.setMaxIdle(Integer.parseInt(properties.get("redis.maxIdle").toString()));//最大闲置个数
poolConfig.setMinIdle(Integer.parseInt(properties.get("redis.minIdle").toString()));//最小闲置个数
poolConfig.setMaxTotal(Integer.parseInt(properties.get("redis.maxTotal").toString()));//最大连接数
//1.创建一个redis的连接池 coolConfig host port
pool = new JedisPool(poolConfig,properties.get("redis.url").toString(),Integer.parseInt(properties.get("redis.port").toString()));
}
//获得Jedis资源的方法
public static Jedis getJedis() {
//2.从池子中获取redis连接资源
return pool.getResource();
}
}

//JedisTest.java
package jedis;
import org.junit.Test;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;
public class JedisTest {
//测试通过java程序访问redis数据库
@Test
//通过jedis的pool获得jedis连接对象
public void test2() {
JedisPoolUtils utils = new JedisPoolUtils();
Jedis jedis = utils.getJedis();
//3.操作数据库
//jedis.set("xxx","yyy");
System.out.println(jedis.get("xxx"));
//4.关闭资源
jedis.close();
}
}

执行结果：
yyy

四.Redis的数据结构
redis是一种高级的key-value的存储系统

其中的key是字符串类型，尽可能满足如下几点：

key不要太长，最好不要超过1024个字节，这不仅会消耗内存还会降低查找效率

key不要太短，如果太短会降低key的可读性

在项目中，key最好有一个统一的命名规范（根据企业的需求）

其中value支持五种数据类型：

字符串型 string
字符串列表 lists
字符串集合 sets
有序字符串集合 sorted sets
哈希类型 hashs
我们对Redis的学习，主要是对数据的存储，下面将来学习各种Redis的数据类型的存储操作：

4.1存储字符串string
字符串类型是Redis中最为基础的数据存储类型，它在Redis中是二进制安全的，这便意味着该类型可以接受任何格式的数据，如JPEG图像数据或Json对象描述信息等。在Redis中字符串类型的Value最多可以容纳的数据长度是512M。

set key value：设定key持有指定的字符串value，如果该key存在则进行覆盖操作。总是返回”OK”

get key：获取key的value。如果与该key关联的value不是String类型，redis将返回错误信息，因为get命令只能用于获取String value；如果该key不存在，返回null。

getset key value：先获取(输出)该key的值，然后在设置该key的值。

del key:删除key的值

incr key：将指定的key的value原子性的递增1。如果该key不存在，其初始值为0，在incr之后其值为1。如果value的值不能转成整型，如”hello”，该操作将执行失败并返回相应的错误信息。

decr key：将指定的key的value原子性的递减1。如果该key不存在，其初始值为0，在incr之后其值为-1。如果value的值不能转成整型，如”hello”，该操作将执行失败并返回相应的错误信息。

incrby key increment：将指定的key的value原子性增加increment。如果该key不存在，初始值为0，在incrby之后，该值为increment。如果该值不能转成整型，如hello则失败并返回错误信息。

decrby key decrement：将指定的key的value原子性减少decrement。如果该key不存在，初始值为0，在decrby之后，该值为decrement。如果该值不能转成整型，如hello则失败并返回错误信息。

append key value：如果该key存在，则在原有的value后追加该值（即拼接子字符串）。如果该 key不存在，则重新创建一个key/value
4.2存储hash
Redis中的Hashes类型可以看成具有String Key和String Value的map容器。所以该类型非常适合于存储值对象的信息。如Username、Password和Age等。如果 Hash中包含很少的字段，那么该类型的数据也将仅占用很少的磁盘空间。每一个Hash可以存储4294967295个键值对。
hset key field value：为指定的key设定field/value对（键值对）。

hgetall key：获取key中的所有filed-vaule。

hget key field：返回指定的key中的field的值。
hmset key fields：设置key中的多个filed/value。

hmget key fileds：获取key中的多个filed的值。

hdel key filed：删除key中的指定filed

del key：删除key的hash值

hincrby key field increment：设置key中filed的值增加increment

hexists key field：判断指定的key中的filed是否存在

hlen key：获取key所包含的field的数量

hkeys key：获取key中所有fieldname值

hvals key：获取key中所有fieldvalue值

4.3存储list
在Redis中，List类型是按照插入顺序排序的字符串链表。和数据结构中的普通链表一样，我们可以在其头部(left)和尾部(right)添加新的元素。在插入时，如果该键并不存在，Redis将为该键创建一个新的链表。与此相反，如果链表中所有的元素均被移除，那么该键也将会被从数据库中删除。List中可以包含的最大元素数量是 4294967295。从元素插入和删除的效率视角来看，如果我们是在链表的两头插入或删除元素，这将会是非常高效的操作，即使链表中已经存储了百万条记录，该操作也可以在常量时间内完成。然而需要说明的是，如果元素插入或删除操作是作用于链表中间，那将会是非常低效的。相信对于有良好数据结构基础的开发者而言，这一点并不难理解。

lpush key value1 value2…：在指定的key所关联的list的头部插入所有的values，如果该key不存在，该命令在插入的之前创建一个与该key关联的空链表，之后再向该链表的头部插入数据。插入成功，返回元素的个数。[注意：一个一个都从左边插入，如ipush key value1 value2，则插入结果是value2 value1]

rpush key value1 value2…：在该list的尾部添加元素

lrange key start end：获取链表中从start到end的元素的值（从0开始），start、end可为负数，若为-1则表示链表尾部的元素，-2则表示倒数第二个，依次类推…

lpushx key value：仅当参数中指定的key存在时（如果与key管理的list中没有值时，则该key不会创建）在指定的key所关联的list的头部插入value

rpushx key value：在该list的尾部添加元素
lpop key：返回并弹出指定的key关联的链表中的第一个元素，即头部元素

rpop key：从尾部弹出元素

rpoplpush resource destination：将resource集合中的尾部元素弹出并添加到destination集合头部

llen key：返回指定的key关联的链表中的元素的数量

lrem key count value：删除count个值为value的元素，如果count大于0，从头向尾遍历并删除count个值为value的元素；如果count小于0，则从尾向头遍历并删除。如果count等于0，则删除链表中所有等于value的元素。

lset key index value：设置链表中的index的脚标的元素值（相当于替换），0代表链表的头元素，-1代表链表的尾元素。

linsert key before|after pivot value：在pivot元素前或者后插入value这个元素。

4.4存储set
在Redis中，我们可以将Set类型看作为没有排序的字符集合，和List类型一样，我们也可以在该类型的数据值上执行添加、删除或判断某一元素是否存在等操作。需要说明的是，这些操作的时间是常量时间。Set可包含的最大元素数是4294967295。和List类型不同的是，Set集合中不允许出现重复的元素。和List类型相比，Set类型在功能上还存在着一个非常重要的特性，即在服务器端完成多个Sets之间的聚合计算操作，如unions、intersections和differences。由于这些操作均在服务端完成，因此效率极高，而且也节省了大量的网络IO开销。

sadd key value1 value2…：向set中添加数据，如果该key的值已有则不会重复添加

smembers key：获取set中所有的成员

srem key member1 member2…：删除set中指定的成员

sismember key member：判断参数中指定的成员是否在该set中，1表示存在，0表示不存在或者该key本身就不存在

scard key：获取set中成员的数量

sdiff key1 key2：返回key1与key2中相差的成员（key1-key2），而且与key的顺序有关。即返回差集

sdiffstore destination key1 key2：将key1、key2相差的成员存储在 destination上

sinter key1 key2：返回key1和key2的交集

sinterstore destination key1 key2：将返回的交集存储在destination上

sunion key1 key2：返回并集

sunionstore destination key1 key2：将返回的并集存储在destination上

srandmember key：随机返回set中的一个成员

4.5存储sortedset
Sorted-Sets和Sets类型极为相似，它们都是字符串的集合，都不允许重复的成员出现在一个Set中。它们之间的主要差别是Sorted-Sets中的每一个成员都会有一个分数(score)与之关联，Redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。然而需要额外指出的是，尽管Sorted-Sets中的成员必须是唯一的，但是分数(score) 却是可以重复的。

在Sorted-Set中添加、删除或更新一个成员都是非常快速的操作，其时间复杂度为集合中成员数量的对数。由于Sorted-Sets中的成员在集合中的位置是有序的，因此，即便是访问位于集合中部的成员也仍然是非常高效的。事实上，Redis所具有的这一特征在很多其它类型的数据库中是很难实现的，换句话说，在该点上要想达到和Redis同样的高效，在其它数据库中进行建模是非常困难的。

zadd key score member score2 member2 … ：将所有成员以及该成员的权重分数存放到sorted-set中

zrange key start end [withscores]：获取集合中脚标为start-end的成员，[withscores]参数表明返回的成员包含其分数。

zrevrange key start end [withscores]：倒序获取集合中脚标为start-end的成员，[withscores]参数表明返回的成员包含其分数。

zrangebyscore key min max [withscores][limit offset count]：返回分数在[min,max]的成员并按照分数从低到高排序。[withscores]：显示分数；[limit offset count]：offset，表明从脚标为offset的元素开始并返回count个成员

zcount key min max：获取分数在[min,max]之间的成员数量

zcard key：获取集合中的成员数量

zscore key member：返回指定成员的分数

zrem key member[member…]：移除集合中指定的成员，可以指定多个成员

zremrangebyrank key start end：按照排名范围(从小到大排名)删除元素（start和end为排名位置）

zremrangebyscore key min max：按照分数(从小到大排名)删除元素（min和max为分数）

zincrby key increment member：设置指定成员的增加的分数，返回值是更改后的分数

zrank key member：返回成员在集合中的位置

zrevrank key member：逆序返回成员在集合中的位置

4.6keys的通用操作
keys pattern：获取所有与pattern匹配的key，但会所有与该key匹配的keys，*表示任意一个或多个字符，？表示任意一个字符

del key1 key2…：删除指定的key

exists key：判断key是否存在，1代表存在，0代表不存在

rename key newkey：为当前的key重命名

expire key time：为key设置过期时间，单位秒

ttl key：获取该key所剩的超时时间，如果没有设置超时返回-1，如果返回-2表示超时了（不存在），如果没超时还存在则返回剩余时间

type key：获取指定key的类型，该命令将以字符串的格式返回。返回的字符串为string、list、set、hash和zset。如果key不存在返回none

五.Redis特性
5.1多数据库【可以使用Redis Desktop Manager进行redis管理】
共有16个库，默认使用db0库

切换库：select 库号库号是0-15

将key移植到其他库：move key 库号库号是0-15

5.2服务器命令
ping测试连接是否存活
echo在命令行打印一些东西
select切换库
quit退出连接
dbsize返回当前数据库中key的数目
info获得服务器的信息和统计
flushall删除所有的key
5.3消息订阅和发布
subscribe channel:订阅频道，例:subscibe mychat订阅mychat这个频道
psubscribe channel*:批量订阅频道，例:psubscribe s*，订阅以s开头的频道
publish channel content:在指定的频道中发布消息，如publish mychat ‘today is a new day’往mychat频道发送today is a new day消息
5.4redis事务【类似于批处理】
概念：Redis作为NoSQL数据库也提供了事务机制，在Redis中MULTI/EXEC/DISCARD这三个命令式我们实现事务的基石。

redis事务特性

事务执行期间，Redis不会再为其他客户端的请求提供任何服务
在Redis事务中，如果有某一条命令执行失败，其后的命令仍然会继续执行
通过MULTI开启事务、EXEC/DISCARD提交和回滚事务
命令解释

MULTI：开启事务，其后执行的命令都将存入命令队列，直到执行EXEC时，这些命令才会被原子的执行
EXEC：提交事务
DISCARD：事务回滚
实例

六.redis持久化
Redis的高性能是由于其所有数据存在内存中，为了使Redis在重启之后仍能保证数据不丢失，需要将数据从内存中同步到硬盘中，这一过程就是持久化

Redis支持两种方式的持久化，一种是RDB方式，一种是AOF方式，可以单独使用一种或将二者结合使用

1.RDB持久化（默认支持，无需配置）

该机制是指在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘

2.AOF持久化

该机制将以日志的形式记录服务器所处理的每一个写操作，在Redis服务器启动之初会读取该文件来重新构建数据库，以保证启动后数据库中的数据是完整的

6.1RDB
优势
简单，无需配置
当数据特别多时，适合RDB。因为RDB存结果，AOF存过程，AOF会存的更多。
劣势
可能会丢失数据。因为存快照，是在某一个时间点存快照。
快照参数设置（在redis.conf中）
save 900 1：每900秒至少有1个key发生变化，则dump内存快照
save 300 10：每300秒至少有10个key发生变化，则dump内存快照
save 60 10000：每60秒至少有10000个key发生变化，则dump内存快照
保存位置设置（在redis.conf中）
dbfilename dump.rdb：rdb保存文件的名称
dir ./：rdb保存的位置
6.2AOF
优势
每秒同步，每次修改均同步
劣势
对于相同数量的数据集而言，AOF文件大于RDB文件
根据同步策略的不同，AOF在运行效率上往往慢于RDB。
配置AOF
配置信息（redis.conf中的appendonly的值默认为no即关闭，应改为yes；将appendfsync设置为下方的配置信息值则会启用对应的AOF）
always：每次有数据修改发生都会写入AOF文件
everysec：每秒钟同步一次，该策略为AOF的缺省策略
no：从不同步，高效但是数据不会被持久化（默认为no，即默认关闭）
配置为always或everysec后，每次执行的操作都会记录在appendonly.aof文件中，如果使用flashall删除了数据库，我们使用vim将appendonly.aof最后一个flushall的命令删除后，使用./redis-server ./redis.conf重启服务，./redis-cli重启客户端即可恢复数据库
七.总结
NoSQL：菲关系型数据库，以文件的形式存数据等
Redis安装（Linux上）（重点）
jedis（重点）
Redis的数据操作类型5种（了解）重点在于string和hash
Redis其他内容
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转自：https://blog.csdn.net/qq_34829447/article/details/81942202
--------------------- PS:这个发布帖子存在bug，发布网络图片，可以预览，但是发布成功后无法显示，发现程序默认把网络图片的大小修改为1px，导致无法可见

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