Redis系列-Redis笔记（一）

Redis基础

Redis安装

# 下载
cd /tmp
wget http://download.redis.io/releases/redis-3.2.11.tar.gz
# 解压
tar -zxvf redis-3.2.11.tar.gz
# 建立软连接
ln -s redis-3.2.11 redis
# 编译安装
cd redis
make
make install
# 查看redis-开头的可执行文件
cd src
ll | grep redis-
# 显示如下
-rwxr-xr-x 1 root root 2432576 Nov 25 18:00 redis-benchmark
-rw-rw-r-- 1 root root   29559 Sep 21 22:20 redis-benchmark.c
-rw-r--r-- 1 root root  108448 Nov 25 18:00 redis-benchmark.o
-rwxr-xr-x 1 root root   25168 Nov 25 18:00 redis-check-aof
-rw-rw-r-- 1 root root    6328 Sep 21 22:20 redis-check-aof.c
-rw-r--r-- 1 root root   33688 Nov 25 18:00 redis-check-aof.o
-rwxr-xr-x 1 root root 5191328 Nov 25 18:00 redis-check-rdb
-rw-rw-r-- 1 root root   12789 Sep 21 22:20 redis-check-rdb.c
-rw-r--r-- 1 root root   54496 Nov 25 18:00 redis-check-rdb.o
-rwxr-xr-x 1 root root 2585448 Nov 25 18:00 redis-cli
-rw-rw-r-- 1 root root   90678 Sep 21 22:20 redis-cli.c
-rw-r--r-- 1 root root  366344 Nov 25 18:00 redis-cli.o
-rwxr-xr-x 1 root root 5191328 Nov 25 18:00 redis-sentinel
-rwxr-xr-x 1 root root 5191328 Nov 25 18:00 redis-server
-rwxrwxr-x 1 root root   60852 Sep 21 22:20 redis-trib.rb
# 回到redis目录
cd ..
# 启动redis
redis-server
# 可以用下面三种方式验证redis服务器是否正常
# 查询redis进程
ps -ef | grep redis
root     30253 27126  0 18:10 pts/0    00:00:00 redis-server *:6379
root     30279 30259  0 18:19 pts/1    00:00:00 grep --color=auto redis
# 查询redis端口占用
netstat -antpl | grep redis
tcp        0      0 0.0.0.0:6379            0.0.0.0:*               LISTEN      30253/redis-server
tcp6       0      0 :::6379                 :::*                    LISTEN      30253/redis-server
# 用redis客户端进行连接，然后执行ping，返回PONG
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379
127.0.0.1:6379> ping
PONG

Redis启动方式

直接启动：redis-server
动态参数启动：redis-server --port 6380
指定配置文件启动：redis-server configPath

生产环境建议指定配置文件启动，单机多实例配置文件可以用端口区分开，比如像下面这样：

mv redis.conf redis-6380.conf
vim redis-6380.conf

暂时我们仅指定以下几项基础配置：

# 是否以守护进程方式启动
daemonize yes
# redis对外端口
port 6380
# 工作目录
dir ./
# 日志文件
logfile "6380.log"

用指定配置文件方式重新启动Redis

redis-server redis-6380.conf
ps -ef | grep redis
root     30339     1  0 18:55 ?        00:00:00 redis-server 127.0.0.1:6380
root     30344 30259  0 18:56 pts/1    00:00:00 grep --color=auto redis

Redis客户端

redis-cli连接

# 我们在任意目录下启动redis客户端
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> incr number
(integer) 1
127.0.0.1:6379> set hello world
OK
127.0.0.1:6379> set foo bar
OK
127.0.0.1:6379> get hello
"world"
127.0.0.1:6379>

redis-cli返回值

状态回复

127.0.0.1:6379> ping
PONG

错误回复

127.0.0.1:6379> hget hello
(error) ERR wrong number of arguments for 'hget' command

整数回复

127.0.0.1:6379> incr number
(integer) 1

字符串回复

127.0.0.1:6379> set hello world
OK
127.0.0.1:6379> get hello
"world"

多行字符串回复

127.0.0.1:6379> set foo bar
OK
127.0.0.1:6379> mget hello foo
1) "world"
2) "bar"

Redis基础配置

daemonize：是否守护进程(no|yes)
port：Redis对外端口
logfile：Redis系统日志
dir：Redis工作目录

除了上面几个最基本的配置，redis还有下面这些高级配置：

RDB config
AOF config
show Log config
maxMemory等等
后续穿插讲解

可以通过以下命令列出配置：

# 列出配置文件的配置项，去除注释行和空行
cat redis.conf | grep -v '#' | grep -v '^$'

bind 127.0.0.1
protected-mode yes
port 6379
tcp-backlog 511
timeout 0
tcp-keepalive 300
daemonize yes
supervised no
pidfile /var/run/redis_6379.pid
loglevel notice
logfile ""
databases 16
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
stop-writes-on-bgsave-error yes
rdbcompression yes
rdbchecksum yes
dbfilename dump.rdb
dir ./
slave-serve-stale-data yes
slave-read-only yes
repl-diskless-sync no
repl-diskless-sync-delay 5
repl-disable-tcp-nodelay no
slave-priority 100
appendonly no
appendfilename "appendonly.aof"
appendfsync everysec
no-appendfsync-on-rewrite no
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
aof-load-truncated yes
lua-time-limit 5000
slowlog-log-slower-than 10000
slowlog-max-len 128
latency-monitor-threshold 0
notify-keyspace-events ""
hash-max-ziplist-entries 512
hash-max-ziplist-value 64
list-max-ziplist-size -2
list-compress-depth 0
set-max-intset-entries 512
zset-max-ziplist-entries 128
zset-max-ziplist-value 64
hll-sparse-max-bytes 3000
activerehashing yes
client-output-buffer-limit normal 0 0 0
client-output-buffer-limit slave 256mb 64mb 60
client-output-buffer-limit pubsub 32mb 8mb 60
hz 10
aof-rewrite-incremental-fsync yes

Redis API

通用命令

keys [pattern]：显示通配符匹配的key
dbsize：查看key总数

127.0.0.1:6379> mset k1 v1 k2 v2 k3 v3 k4 v4
OK
127.0.0.1:6379> dbsize
(integer) 4
127.0.0.1:6379> sadd myset a b c d e
(integer) 5
127.0.0.1:6379> dbsize
(integer) 5

exist key：判断key是否存在

127.0.0.1:6379> set a b
OK
127.0.0.1:6379> exist a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> del a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> exists a
(integer) 0

del key [key...] 删除指定key-value

127.0.0.1:6379> set a b
OK
127.0.0.1:6379> get a
"b"
127.0.0.1:6379> del a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get a
(nil)

expire key seconds 设置key过期时间
ttl key 查看key的剩余过期时间
persist key 删除key的过期设置

127.0.0.1:6379> set hello world
OK
127.0.0.1:6379> expire hello 20
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl hello
(integer) 16
127.0.0.1:6379> get hello
"world"
127.0.0.1:6379> ttl hello
(integer) 7
127.0.0.1:6379> ttl hello
(integer) -2 (-2代表key已经不存在了)
127.0.0.1:6379> get hello
(nil)

127.0.0.1:6379> set hello world
OK
127.0.0.1:6379> expire hello 20
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl hello
(integer) 16 (还有16秒过期)
127.0.0.1:6379> persist hello
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl hello
(integer) -1 (-1代表key存在，并且没有设置过期时间)
127.0.0.1:6379> get hello
"wordl"

type key 查看数据类型

redis数据类型：string hash list set zset

127.0.0.1:6379> set a b
OK
127.0.0.1:6379> type a
string
127.0.0.1:6379> sadd myset 1 2 3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> type myset
set

时间复杂度

命令	时间复杂度
keys	O(n)
dbsize	O(1)
del	O(1)
exists	O(1)
expire	O(1)
type	O(1)

数据结构和内部编码

单线程

Redis单线程设计，因此使用时要注意几点：

一次只运行一条命令
不要执行长（慢）命令

长（慢）命令：keys, flushall, flushdb, slow lua script, mutil/exec, operate big value(collection)

字符串

使用场景

缓存
计数器
分布式锁
等等

命令

get、set、del

127.0.0.1:6379> set hello "world"
OK
127.0.0.1:6379> get hello
"world"
127.0.0.1:6379> del hello
1
127.0.0.1:6379> get hello
(nil)

incr、decr、incrby、decrby

127.0.0.1:6379> get counter
(nil)
127.0.0.1:6379> incr counter
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get counter
"1"
127.0.0.1:6379> incrby counter 99
(integer) 100
127.0.0.1:6379> decr counter
(integer) 99
127.0.0.1:6379> get counter
"99"

set、setnx、setxx、setex

127.0.0.1:6379> exists php
(integer) 0 (0代表不存在)
127.0.0.1:6379> set php good
OK
127.0.0.1:6379> sexnx php bad
(integer) 0
127.0.0.1:6379> set php best xx
OK
127.0.0.1:6379> get php
"best"
127.0.0.1:6379> exists java
(integer) 0
127.0.0.1:6379> set java best
(integer) 1
127.0.0.1:6379> set java easy xx
OK
127.0.0.1:6379> get java
"easy"
127.0.0.1:6379> exists lua
(integer) 0
127.0.0.1:6379> set lua hehe xx
(nil)

mset、mget

127.0.0.1:6379> mset hello world java best php good
OK
127.0.0.1:6379> mget hello java php
"world"
"best"
"good"

getset、append、strlen

127.0.0.1:6379> set hello world
OK
127.0.0.1:6379> getset hello php
"world"
127.0.0.1:6379> get hello
"php"
127.0.0.1:6379> append hello ",java"
(integer) 8
127.0.0.1:6379> get hello
"pho,java"
127.0.0.1:6379> strlen hello
(integer) 8
127.0.0.1:6379> set hello "足球"
OK
127.0.0.1:6379> strlen hello
(integer) 4 (一个中文占2个字节)

incrbyfloat、getrange、setrange

127.0.0.1:6379> incr counter
(integer) 1
127.0.0.1:6379> incrbyfloat counter 1.1
"2.1"
127.0.0.1:6379> get counter
"2.1"
127.0.0.1:6379> set hello javabest
OK
127.0.0.1:6379> getrange hello 0 2
"jav"
127.0.0.1:6379> setrange hello 4 p
(integer) 8
127.0.0.1:6379> get hello
"javapest"

时间复杂度

命令	含义	时间复杂度
set key value	设置key-value	O(1)
get key	获取key-value	O(1)
del key	删除key-value	O(1)
setnx setxx	根据key是否存在设置key-value	O(1)
incr decr	计数	O(1)
mget mset	批量操作key-value	O(n)

实战

记录网站每个用户个人主页的访问量
incr userid:pageview（单线程：无竞争）

缓存视频的基本信息（数据源在MySQL中)

伪代码如下：

public VideoInfo get(long id) {
      String redisKey = redisPrefix + id;
      VideoInfo videoInfo = redis.get(redisKey);
      if (videoInfo == null) {
          videoInfo = mysql.get(id);
          if (videoInfo != null) {
              // 序列化
              redis.set(redisKey, serialize(videoInfo));
          }
      }
      return videoInfo;
  }

分布式id生成器
利用了redis的单线程，即使是多个服务同时来获取ID，也得一个个来。

哈希

命令

hget、hset、hdel

# hset 设置field-value对
127.0.0.1:6379> hset user:1:info age 23
(integer) 1
# hget 获取field的value
127.0.0.1:6379> hget user:1:info age
"23"
127.0.0.1:6379> hset user:1:info name ronaldo
(integer) 1
# hgetall 获取所有key-value对
127.0.0.1:6379> hgetall user:1:info
1) "age"
2) "23"
3) "name"
4) "ronaldo"
# hdel 删除key-value对
127.0.0.1:6379> hdel user:1:info age
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall user:1:info
1) "name"
2) "ronaldo"

hexists、hlen

127.0.0.1:6379> hgetall user:1:info
1) "age"
2) "23"
3) "name"
4) "ronaldo"
# hexists 判断filed是否存在
127.0.0.1:6379> hexists user:1:info name
(integer) 1
# 判断field长度
127.0.0.1:6379> hlen user:1:info
(integer) 2

hmget、hmset

# hmset 设置多个filed-value对
127.0.0.1:6379> hmset user:2:info age 30 name kaka page 50
OK
127.0.0.1:6379> hlen user:2:info
(integer) 3
# hmget 获取多个field的value
127.0.0.1:6379> hmget user:2:info age name
1) "30"
2) "kaka"

hgetall、hvals、hkeys

# hgetall key：返回hash key对应所有的field和value
127.0.0.1:6379> hgetall user:2:info
1) "age"
2) "30"
3) "name"
4) "kaka"
5) "page"
6) "50"
# hvals key：返回hash key对应所有filed的value
127.0.0.1:6379> hvals user:2:info
1) "30"
2) "kaka"
3) "50"
# hkeys key：返回hash key对应所有field
127.0.0.1:6379> hkeys user:2:info
1) "age"
2) "name"
3) "page"

对比string的api

string	hash
get	hget
set setnx	hset hsetnx
del	hdel
incr incrby decr decrby	hincrby
mset	hmset
mget	hmget

时间复杂度

命令	时间复杂度
hget hset hdel	O(1)
hexists	O(1)
hincrby	O(1)
hgetall hvals hkeys	O(n)
hmget hmset	O(n)

实战

记录网站每个用户个人主页的访问量
hincrby user:1:info pageview count

缓存视频的基本信息（数据源在MySQL中）

伪代码如下：

public VideoInfo get(long id) {
    String redisKey = redisPrefix + id;
    Map<String, String> hashMap = redis.hgetAll(redisKey);
    VideoInfo videoInfo = transferMapToVideo(hashMap);
    if (videoInfo == null) {
        videoInfo = mysql.get(id);
        if (videoInfo != null) {
            redis.hmset(redisKey, transferVideoToMap(videoInfo));
        }
    }
    return videoInfo;
}

列表

有序可重复列表

数据结构

命令

rpush、lpush

linsert

lpop、rpop

lrem

ltrim

lrange

lindex

llen

lset

blpop、brpop

实战规则

栈：LPUSH + LPOP
队列： LPUSH + RPOP
定长集合：LPUSH + LTRIM
消息队列：LPUSH + BRPOP

集合

集合元素无序不可重复

API介绍

sadd srem

scard sismember srandmember smembers

sdiff sinter sunion

API演示

127.0.0.1:6379> sadd user:1:follow it news his sports
(integer) 4
127.0.0.1:6379> smembers user:1:follow
1) "news"
2) "his"
3) "it"
4) "sports"
127.0.0.1:6379> spop user:1:follow
"news"
127.0.0.1:6379> smembers user:1:follow
1) "his"
2) "it"
3) "sports"
127.0.0.1:6379> scard user:1:follow
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sismember user:1:follow entertainment
(integer) 0

有序集合

有序不可重复集合

API介绍

zadd

zrem

zscore

zincrby

zcard

zrange

zrangebyscore

zcount

zremrangebyrank

zremrangebyscore

API使用演示

# zadd 添加集合元素
127.0.0.1:6379> zadd player:rank 1000 ronaldo 900 messi 800 c-ronaldo 600 kaka
(integer) 4
# zscore 获取分值
127.0.0.1:6379> zscore player:rank kaka
"600"
# zcard 获取元素个数
127.0.0.1:6379> zcard player:rank
(integer) 4
# zrank 获取排名，从0开始算
127.0.0.1:6379> zrank player:rank ronaldo
(integer) 3
# zrem 删除元素
127.0.0.1:6379> zrem player:rank messi
(integer) 1
# zrange 获取指定索引范围内的升序元素
127.0.0.1:6379> zrange player:rank 0 -1 withscores
1) "kaka"
2) "600"
3) "c-ronaldo"
4) "800"
5) "ronaldo"
6) "1000"

127.0.0.1:6379> zadd player:rank 1000 ronaldo 900 messi 800 c-ronaldo 600 kaka
(integer) 4
127.0.0.1:6379> zrange player:rank 0 -1
1) "kaka"
2) "c-ronaldo"
3) "messi"
4) "ronaldo"
127.0.0.1:6379> zcount player:rank 700 901
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrangebyscore player:rank 700 901
1) "c-ronaldo"
2) "messi"
127.0.0.1:6379> zremrangebyrank player:rank 0 1
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange player:rank 0 -1
1) "messi"
2) "ronaldo"
127.0.0.1:6379> zrange player:rank 0 -1 withscores
1) "messi"
2) "900"
3) "ronaldo"
4) "1000"

API查漏补缺

zrevrank：zrank的反排
zrevrange zrange的反排
zrevrangebyscore zrangebyscore的反排
zinterstore 集合交集运算并存储
zunionstore 集合并集运算并存储

zset总结

操作类型	命令
基本操作	zadd zrem zcard zincrby zscore
范围操作	zrange zrangebyscore zcount zremrangebyrank
集合操作	zunionstore zinterstore

Redis开源客户端

Redis开源客户端涵盖各种语言：

参考：https://redis.io/clients

Java客户端Jedis

这里主要详细介绍下Redis的Java开源客户端工具Jedis的使用

获取jedis

<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>2.9.0</version>
    <type>jar</type>
    <scope>compile</scope>
</dependency>

jedis直连

Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
jedis.set("hello", "world");
String value = jedis.get("hello");

Jedis构造函数

Jedis(String host, int port, int connectionTimeout, int soTimeout)

host： Redis节点机器IP
post： Redis端口
connectionTimeout：连接超时时间
soTimeout：客户端读写超时时间

这里只列了常用参数，其他像密码，或基于安全的SSL，用到的时候自行查阅即可。

简单使用

// 1. string
jedis.set("hello", world); // OK
jedis.get("hello"); // "world"
jedis.incr("counter"); // 1

// 2. hash
jedis.hset("myhash", "f1", "v1");
jedis.hset("myhash", "f2", "v2");
jedis.hgetAll("myhash"); // {f1=v1, f2=v2}

// 3. list
jedis.rpush("mylist", 1);
jedis.rpush("mylist", 2);
jedis.rpush("mylist", 3);
jedis.lrange("mylist", 0, -1); // [1, 2, 3]

// 4. set
jedis.sadd("myset", "a");
jedis.sadd("myset", "b");
jedis.sadd("myset", "a");
jedis.smembers("myset"); // [b, a]

// 5. zset
jedis.zadd("myzset", 99, "tom");
jedis.zadd("myzset", 66, "peter");
jedis.zadd("myzset", 33, "james");
jedis.zrangeWithScores("myzset", 0, -1); // [[["james"], 33.0], [["peter"], 66.0], [["tom"], 99.0]]

Jedis连接池

GenericObjectPoolConfig poolConfig = new GenericObjectPollConfig();
JedisPool jedisPool = new JedisPool(poolConfig, "127.0.0.1", 6379);

Jedis jedis = null;
try {
    // 1. 从连接池获取Jedis对象
    jedisPool.getResource();
    // 2. 执行操作
    jedis.set("hello", "world");
} catch(Exception e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (jedis != null) {
        // 3. 如果使用JedisPool,close操作不是关闭连接，而是归还连接池
        jedis.close();
    }
}

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