Redis系列之Redis基础安装与基础知识

Redis的基础使用

redis的安装

windows不是官方版本，是别人封装过了的，本质还是linux

1. 安装依赖

1. 进入指定文件夹，该文件夹用于存放相关文件

1. 引入redis文件

1. 解压文件

redis的启动

前台启动

在任意位置输入redis-server即可前台启动，但会阻塞整个会话窗口，不建议这种启动方式

后台启动

1. 保险起见，备份一份配置文件cp redis.conf redis.conf.bck
2. 修改相关配置

# 允许访问的地址，默认是127.0.0.1，会导致只能在本地访问。修改为0.0.0.0则可以在任意IP访问，生产环境不要设置为0.0.0.0
bind 0.0.0.0
# 守护进程，修改为yes后即可后台运行
daemonize yes 
# 密码，设置后访问Redis必须输入密码
requirepass 123456
# 日志文件，默认为空，不记录日志，可以指定日志文件名
logfile "redis.log"

1. 进入安装目录cd /usr/local/src/redis-6.2.6
2. 启动redis-server redis.conf

设置开机自启动

1. 首先，新建一个系统服务文件：

vi /etc/systemd/system/redis.service

将下面内容粘贴到下面去

[Unit]
Description=redis-server
After=network.target

[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/bin/redis-server /usr/local/src/redis-6.2.6/redis.conf
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

1. 重载系统服务systemctl daemon-reload，让系统获取到该文档
2. 启动redissystemctl start redis
3. 关闭redis:shutdown
4. 设置开机自启systemctl enable redis

redis的关闭

redis-cli -p 6379 shutdown

redis的连接

• 输入redis-cli -h 192.168.146.128 -p 6379 -a 123456，没有密码则取消a
  • 上述情况有时候没输密码能进有时候进不了报NOAUTH Authentication required.输入auth "yourpassword"即可进入

密码设置

config set requirepass 123456

Java操作Redis

Spring Data Redis

基础知识

• 键值对创建后有效期为永久有效
• redis的键值允许层级结构来存储，以此来实现类似于不同表的同一id功能，通过:实现分层

• 同一类型的键相同会覆盖，不同类型的键可以重复

基本数据类型

字符串

字符串又分为三种，普通字符串，int、float，但是int和float存储形式是按二进制存储的，这样能存更多的数据，字符串，单个键值对最大存储为512mb

• SET：添加或者修改已经存在的一个String类型的键值对(会覆盖)
• GET：根据key获取String类型的value
• MSET：批量添加多个String类型的键值对
• MGET：根据多个key获取多个String类型的value
• INCR：让一个整型的key自增1
• INCRBY:让一个整型的key自增并指定步长，例如：incrby num 2 让num值自增2
• INCRBYFLOAT：让一个浮点类型的数字自增并指定步长
• SETNX：添加一个String类型的键值对，前提是这个key不存在，否则不执行（不会覆盖原有的value）
• SETEX：添加一个String类型的键值对，并且指定有效期

集合（Set）

特点

• 无序
• 元素不可重复
• 查找快
• 支持交集、并集、差集等功能

常见命令

• SADD key member ... ：向set中添加一个或多个元素
• SREM key member ... : 移除set中的指定元素
• SCARD key： 返回set中元素的个数
• SISMEMBER key member：判断一个元素是否存在于set中
• SMEMBERS key：获取set中的所有元素
• SINTER key1 key2 ... ：求key1与key2的交集
• SDIFF key1 key2...：求key1与key2的差集
• SUNION key1 key2...：求key1和key2的并集

有序集合（Sorted Set）

SortedSet具备下列特性：

• 可排序
• 元素不重复
• 查询速度快

因为SortedSet的可排序特性，经常被用来实现排行榜这样的功能。

SortedSet的常见命令有：

• ZADD key score member：添加一个或多个元素到sorted set ，如果已经存在则更新其score值
• ZREM key member：删除sorted set中的一个指定元素
• ZSCORE key member : 获取sorted set中的指定元素的score值
• ZRANK key member：获取sorted set 中的指定元素的排名
• ZCARD key：获取sorted set中的元素个数
• ZCOUNT key min max：统计score值在给定范围内的所有元素的个数
• ZINCRBY key increment member：让sorted set中的指定元素自增，步长为指定的increment值
• ZRANGE key min max：按照score排序后，获取指定排名范围内的元素
• ZRANGEBYSCORE key min max whitscores limit offset count：按照score排序后，获取指定score范围内的元素,可以用滚动查询，offset为从最大值开始的偏移量，count为插叙的数据条数
• ZDIFF、ZINTER、ZUNION：求差集、交集、并集

注意：所有的排名默认都是升序，如果要降序则在命令的Z后面添加REV即可，例如：

• 升序获取sorted set 中的指定元素的排名：ZRANK key member
• 降序获取sorted set 中的指定元素的排名：ZREVRANK key memeber

列表（list）

• LPUSH key element ... ：向列表左侧插入一个或多个元素
• LPOP key：移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回nil
• RPUSH key element ... ：向列表右侧插入一个或多个元素
• RPOP key：移除并返回列表右侧的第一个元素
• LRANGE key star end：返回一段角标范围内的所有元素
• BLPOP和BRPOP：与LPOP和RPOP类似，只不过在没有元素时等待指定时间，而不是直接返回nil

哈希（Hash）

哈希类型存储对象是每个字段分别存储，可对一个对象的单个字段进行修改

• HSET key field value：添加或者修改hash类型key的field的值
• HGET key field：获取一个hash类型key的field的值
• HMSET：批量添加多个hash类型key的field的值
• HMGET：批量获取多个hash类型key的field的值
• HGETALL：获取一个hash类型的key中的所有的field和value
• HKEYS：获取一个hash类型的key中的所有的field
• HINCRBY:让一个hash类型key的字段值自增并指定步长
• HSETNX：添加一个hash类型的key的field值，前提是这个field不存在，否则不执行

特殊类型

位图（Bitmap）

作用

多用于签到统计

• SETBIT:向指定位置(offset)存入一个0或1
• GETBIT:获取指定位置(offset)的bit值
• BITCOUNT:统计BitMap中值为1的bit位的数量
• BITFIELD:操作(查询、修改、自增)BitMap中bit数组中的指定位置(offset)的值，查询时offset表示从哪开始，type表示从开始点往后读取多少位，还能指定返回结果有无符号，返回结果以十进制返回
• BITFIELD_RO:获取BitMap中bit数组,并以十进制形式返回
• BITOP:将多个BitMap的结果做位运算(与、或、异或)
• BITPOS:查找bit数组中指定范围内第一个0或1出现的位置

HyperLogLog

Redis中的HLL是基于string结构实现的,单个HLL的内存永远小于16kb,内存占用低的令人发指!作为代价,其测量结果是概率性的,有小于0.81%的误差。不过对于UV统计来说,这完全可以忽略。

使用场景

用于UV统计（UV统计统计用户数量，PV统计页面访问次数）

• PFADD：添加进去
• PFCOUNT：统计数量，重复值不会多次统计
• PFMERGE KEY1 KEY2:将key2的数据添加进key1

地理空间（Geospatial）

多用于位置距离计算，范围寻找

• GEOADD:添加一个地理空间信息,包含:经度(longitude)、纬度(latitude)、值(member)
• GEODIST:计算指定的两个点之间的距离并返回
• GEOHASH:将指定member的坐标转为hash字符串形式并返回
• GEOPOS:返回指定member的坐标
• GEORADIUS:指定圆心、半径,找到该圆内包含的所有membeer,并按照与圆心之间的距离排序后返回。6.2以后已废弃
• GEOSEARCH:在指定范围内搜索member,并按照与指定点之间的距离排序后返回。范围可以是圆形或矩形。6.2.新功能
• GEOSEARCHSTORE:与GEOSEARCH功能一致,不过可以把结果存储到一个指定的key。6.2.新功能

流（Stream）

是一种仅追加的数据结构,不允许修改和删除

• XADD key [NOMKSTREAM] [<MAXLEN | MINID> [= | ~] threshold [LIMIT count]] <* | id> field value [field value ...]
  • key:队列名
  • NOMKSTREAM:不存在时是否自动创建队列,默认开启
  • 最大消息数量
  • 消息的唯一ID,*代表由redis自动生成,格式为时间戳-递增数字
  • 消息,为多个键值对
• XREAD [COUNT count] [BLOCK milliseconds] STREAMS key [key ...] id [id...]
  • COUNT count:每次读取消息的最大数量
  • BLOCK milliseconds:没有消息时是否阻塞,阻塞时长,0为永久阻塞
  • STREAMS key [key ...]:从哪些队列读取消息
  • id [id...]:起始ID,只返回大于该ID的消息,0代表从第一个消息开始,$代表从最新的消息开始

使用过程中问题

监听时,如果处理消息过程中,一次性来了多条数据,将会出现消息漏读,通过消费者组解决

消费者组

• 消息分流:将队列中的消息分发给组中不同消费者
• 消息标识:消费者组会维护一个标识,该标识记录最后一个被处理的消息,宕机重启后,还是会从该标识之后读取消息
• 消息确认:消费者获取消息后,消息处于一个pending状态,存入一个pending-list,处理完后通过XACK来确认消息,标记为已处理后,才会将消息从pending-list移除

使用

• XGROUP CREATE key group <id | $> [MKSTREAM] [ENTRIESREAD entries-read]
  • key:队列名称
  • group:组名称
  • id:从哪开始监听
  • MKSTREAM:自动创建队列
• XREADGROUP GROUP group consumer [COUNT count] [BLOCK milliseconds] [NOACK] STREAMS key [key ...] id [id ...]
  • group:消费者组名称
  • consumer:消费者名称
  • count:本次查询的最大数量
  • BLOCK milliseconds:没有消息时的阻塞时长
  • NOACK:无需手动ACK,获取消息后自动确认
    • XACK key group id [id ...]
      • key:队列名
      • group:组名
      • id:消息id
  • STREAMS key [key ...]:指定队列名称
  • id [id ...]:获取消息的起始ID
    • ">":从下一个未消费的消息开始
    • 其它:根据指定id从pending-list中获取已消费但未确认的消息息,例如0,是从pending-list中的第一个消息开始
• XGROUP DESTORY key groupName:删除指定的消费者组

Redis键值对与常规的键值对比

• redis的键值可以存对象类型，而不仅仅只有基本数据类型，例如list数组、哈希表
• redis是非关系数据库（NOSQL），非关系数据库有多种存储，常见的有键值存储，文档存储，列存储、图存储、对象存储

Redis相关知识

• Redis是单线程的

redis中命令

• 选择第几个数据库：select 数字
• 连接redis：redis-cli -h 192.168.146.128 -p 6379 -a密码
  • -p：指定的端口，如果不指定，则默认6379端口
  • -h：指定的主机地址
  • -a:指定的密码
• keys:查询匹配的key,例如：keys *(查询所有的key)、key n*(查询n开头的所有key),
• del:删除指定的键，可批量删除，返回值为成功删除的键值对数量，例如：del k1(删除键为k1的数据对)，del k1 k2 k3 k4(批量删除，若有没有的键不影响，)
• exists:判断一个键是否存在，存在返回1，不存在返回0，例如：exists k1
• expire:为key值设置一个有效期，到期时该key值会自动删除，默认值为秒
• ttl:查询一个key值的有效期，-1为永久有效