redis学习笔记(四):键管理

codger

本章将按照单个键,遍历键,数据库管理三个维度对一些通用命令进行介绍.

1. 单键管理

针对单个键的命令,前面几节已经介绍过一部分了,例如type,del,object,exists,expire等,下面介绍几个重要命令.

1) 键重命名
    rename key newkey

例如一个键名为node值为jedis:

    127.0.0.1:6379> get node
    "jedis"

下面操作将键node改为java:

    127.0.0.1:6379> rename node java
    OK
    127.0.0.1:6379> get java
    "jedis"

如果在rename之前,键java已经存在,那么它的值也将被覆盖.
为了防止被强行rename,redis提供了renamenx命令,确保只有newkey不存在时候才被修改.
在使用重命名时,有两点需要注意:

  • 由于重命名键期间会执行del命令删除旧的键,如果键对应的值比较大,会存在阻塞redis的可能性,这点不要忽视.

  • 如果renamerenamenx中的keynewkey如果是相同的,在redis 3.2和之前版本返回结果会不同.

redis 3.2会返回OK:

    127.0.0.1:6379> rename key key
    OK

redis 3.2之前会提示错误:

    127.0.0.1:6379> rename key key
    (error) ERR source and destination objects are the same
2) 随机返回一个键
    randomkey

例如,当数据库中有1000个键值对,randomkey命令会随机从中挑选一个.

    127.0.0.1:6379> dbsize
    1000
    127.0.0.1:6379> randomkey
    hello
    127.0.0.1:6379> randomkey
    java
3) 键过期

除了expire,ttl命令以外,redis还提供了expireat,pexpire,pttl,persist等一系列命令,下面分别进行说明:

  • expire key seconds:键在seconds秒后过期删除.

  • pexpireat key timestamp:健在秒级时间戳timestamp后过期删除.

    127.0.0.1:6379> set hello world
    OK
    127.0.0.1:6379> expire hello 10
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> ttl hello
    (integer) 7 # 还剩7秒

ttl命令和pttl都可以查询键的剩余时间,但是pttl的时间精度更高可以达到毫秒级.有三种返回值:

  • 大于等于0的整数:键剩余的时间(ttl单位是秒,pttl单位是毫秒.)

  • -1:键没有设置过期时间.

  • -2:键不存在.

expirereat命令可以设置键的秒级时间戳,例如如果需要将键hello2017-05-02 00:00:00过期.
初次之外,redis 2.6版本后提供了毫秒级的过期方案.

  • pexpire key milliseconds:键在milliseconds毫秒后过期.

  • pexpireat key milliseconds:健在毫秒级时间戳timestamp后过期删除.
    但无论是使用过期时间还是时间戳,秒级还是毫秒级,在redis内部最终使用的都是pexpireat.

在使用redis相关过期命令时,需要注意以下几点.
1) 如果expire key的键不存在,返回结果为:0.

    127.0.0.1:6379> expire not_exists_key 10
    (integer) 0

2) 如果过期时间是负值,键将会被立即删除,与del命令一样.

    127.0.0.1:6379> set hello world
    OK
    127.0.0.1:6379> expire hello -1
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> get hello
    (nil)

3) persist命令可以将键的过期时间清除.

    127.0.0.1:6379> setex hello 30 world
    OK
    127.0.0.1:6379> ttl hello
    (integer) 29
    127.0.0.1:6379> persist hello
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> ttl hello
    (integer) -1

4) 对于字符串类型键,执行set命令会去掉过期时间,这个问题很容易在开发中被忽视.

    127.0.0.1:6379> setex hello 30 world
    OK
    127.0.0.1:6379> ttl hello
    (integer) 29
    127.0.0.1:6379> set hello redis
    OK
    127.0.0.1:6379> ttl hello
    (integer) -1

5) redis不支持二级数据结构(例如:hash,list)内部元素的过期功能,例如不能对列表类型的一个元素做过期时间设置.
6) setex命令作为set+expire的组合,不但是原子执行,同时减少了一次网络通讯时间.

2.迁移键

迁移键功能非常重要,因为有时候我们只想把部分数据由一个redis迁移到另一个redis(例如从生产环境迁移到测试环境),redis发展历程中提供了move,dump+restoremigrate三组迁移键的方法.

1) move
    move key db

clipboard.png

如上图所示,move命令由于在redis内部进行数据迁移,redis内部可以有多个数据库,move key db就是把指定的键从源数据库移动到目标数据库中,但不建议在生产环境使用.

2) dump+restore
    dump key
    restore key ttl value

dump+restore可以实现不同的redis实例之间进行数据迁移的功能,整个迁移的过程分为两步:

  1. 在源redis下使用dump命令将键值序列化,格式采用的是RDB格式.

  2. 在目标redis上,restore命令将上面序列化的的值进行复原,其中ttl参数代表过期时间,如果ttl=0代表没有过期时间.

有关dump+restore有两点需要注意:第一:整个迁移过程并非原子性,而是通过客户端分步完成的.第二:迁移过程是开启了两个客户端连接,所以dump的结果不是在源redis和目标redis之间进行传输的.

3) migrate
    migrate host port key|"" target-db timeout [copy] [replace] [keys key [key...]]

migrate命令也是用于在redis实例间进行数据迁移,实际上migrate命令就是将dump,restore,del三个命令进行组合,从而简化了操作流程.migrate命令具有原子性,从而从redis 3.0.6版本以后已经支持迁移多个键的功能,有效地提高了迁移效率,migrate在集群中起到了重要的作用.

参数说明:

  • host:目标redis实例的ip.

  • port:目标redis实例的端口.

  • key|"":在redis 3.0.6版本之前migrate只支持迁移一个键,所以在此处填写要迁移的键.但redis 3.0.6之后支持多个键的迁移,如果当前需要迁移多个键,此处填写为空字符串:"".

  • target-db:目标redis的数据库索引,例如要迁移到0号数据库,这里就写0.

  • timeout:迁移的超时时间.

  • [copy]:如果添加此选项,迁移后并不删除键.

  • [replace]:如果添加此选项,migrate不管目标redis是否存在该键都会将键正常的迁移进行覆盖.

  • [keys key [key...]]:迁移多个键,例如要迁移key1,key2,key3就填写keys key1 key2 key3.

move,dump+restore,migrate比较
命令 作用域 原子性 支持多个键
move redis实例内部
dump+store redis实例之间
migrate redis实例之间

3.遍历键

redis提供了两个命令遍历所有的键,分别是keysscan.

1) 全量遍历键
    keys pattern

例:

查询所有键:

    127.0.0.1:6379> keys *
    1) "node"
    2) "hello"
    3) "java"
    4) "python"

使用表达式:

    127.0.0.1:6379> keys *e*
    1) "node"
    2) "hello"
    127.0.0.1:6379> keys [n,h]*
    1) "node"
    2) "hello"

通配符:

  • *代表匹配任意字符.

  • ?代表匹配一个字符.

  • []代表匹配部分字符串,例如:[1,2]代表匹配1,2,[1-10]代表匹配110的任意数字.

  • \x用来转义,例如要匹配星号,问号需要进行转义.

如果redis包含了大量的键,执行keys命令很可能会造成redis阻塞,所有一般建议不要在生产环境下使用keys命令,但有时候确实有遍历键的需求怎么办,可以在一下三种情况下使用:

  • 在一个不对外提供服务的redis从节点上执行,这样不会阻塞到客户端的请求.

  • redis实例下的键总数比较少,可执行此命令.

  • 使用scan命令渐进式的遍历所有键,可以有效防止阻塞.

2) 渐进式遍历

redis2.8版本后,提供一个新命令scan,它能有效的解决keys命令存在的问题.和keys命令执行时会遍历所有键不同,scan采用渐进式遍历的方式来解决keys命令可能带来的阻塞问题,每次scan命令的时间复杂度是O(1),但是要真正实现keys的功能,需要多次使用scan命令,redis存储键值对实际使用的是hashtable的数据结构.

    scan cursor [match pattern] [count number]
  • cursor是必须参数,实际上cursor是一个游标,第一次遍历从0开始,每次scan遍历玩都会返回当前游标的值,直到游标值为0,表示遍历结束.

  • match pattern是可选参数,它的作用是做模式匹配,这点和keys的模式匹配相同.

  • count number是可选参数,它的作用是每次遍历的键个数,默认值为10.

127.0.0.1:6379> scan 0
1) "0" # 游标值
2) 1) "node"
   2) "hello"
   3) "java"
   4) "python"

4.数据库管理

redis提供了几个面向redis数据的操作,他分别是dbsize,select,flushdb,flushall命令.

1.切换数据库
select dbIndex

许多关系型数据库,例如MySQL支持在一个实例下有多个数据库存在,但是与关系型数据库用字符来区分不同数据库名不同,redis只是用数字作为多个数据库的实现.redis默认配置中是有16个数据库:

databases 16

redis 3.0中已经开始逐渐弱化这个功能,例如redis的分布式实现redis cluster只允许使用0号数据库,只不过为了向下兼容老版本的数据库功能,该功能没有完全废弃掉.

废弃多数据库的原因:

  • redis是单线程的,如果使用多个数据库,那么这些数据库仍然是使用一个CPU,彼此之间会受到影响.

  • 多数据库的使用方式,会在调试和运维不同业务的数据库变得困难,假如有一个慢查询存在,依然会影响其他数据库,这样会使得别的业务方定位问题非常困难.

  • 部分redis的客户端根本就不支持这种方式,及时支持,在开发的时候来回切换数字形式的数据库,很容易弄乱.

2.flushdb/flushall

flushdb/flushall命令用于清除数据库,两者的区别是:

  1. flushdb是清除当前数据库的所有数据.

  2. flushall是清除实例的所有数据.

flushdb/flushall命令可以非常方便的清理数据,但是也带来两个问题:

  • flushdb/flushall命令会将所有数据清除,一旦误操作后果不堪设想.

  • 如果当前数据库键值数量比较多,flushdb/flushall存在阻塞的可能.所以在使用flushdb/flushall一定要小心谨慎.

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