redis之小白开局

miloyang
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17614 字
10 2023-10

redis每天都在用，可却未全面的去了解他，导致一些时候可能会选错了主键。现在，终于可以静下心来去好好整理下相关框架。

简介

redis

NoSQL：not-only-sql，不仅仅是sql。redis就是这个派系的代表之作。

redis：remote dictionary server，远程词典服务器，是一个基于内存的键值型NoSQL数据库。

他的作者是Salvatore Sanfilippo （antirez），虽然他的头发还有很多，但是丝毫不影响他的大牛气质。redis的诞生，也是他和朋友一起开发一个网站，由于mysql的性能导致一个负载问题迟迟得不到解决，从而发明了redis来解决这个问题。
redis-antirez

redis有以下特征，成为了nosql的标杆：

  • 键值型，value支持多种不同数据结构，功能丰富
  • 单线程，每个命令具备原子性
  • 低延迟，速度快（基于内存，io多路复用以及良好的编码）
  • 支持数据持久化
  • 支持主从集群、分片集群
  • 支持多语言客户端

安装及启动

redis只有Linux版本的，Windows版本非官方，是微软自己弄出来的。所以我们基于Linux安装。

安装redis

  • redis是基于c语言编写的，所以先需要安装gcc依赖：
    yum install -y gcc tcl

  • 安装redis

#更新包：
sudo yum install epel-release
sudo yum install https://rpms.remirepo.net/enterprise/remi-release-7.rpm
sudo yum-config-manager --enable remi
#安装最新版
yum install redis-6.2.6
#查看是否安装成功
[root@VM-4-9-centos /]# redis-server --version
Redis server v=7.2.1 sha=00000000:0 malloc=jemalloc-5.3.0 bits=64 build=ad8cec40cd2b9de2

启动

#启动
systemctl start redis
#停止
systemctl stop redis
#重启
systemctl restart redis

修改配置文件

目前我们是启动了，但是还不能登录，因为还不知道账号密码，也不能远程登录。
修改redis.conf,如果找不到，直接whereis吧，最好先备份。
修改这么几个地方

#监听地址，127.0.0.1只能在本地访问，0.0.0.0任意ip访问
bind 0.0.0.0
# yes为后台运行
daemonize yes
#密码 123456 也可以为空
requirepass 123456
#端口，默认6379，建议不动
port 6379

修改完成后重启即可。

链接

使用命令行客户端

一般来说：redis-cli -a 123456 还有选项：

  • -h 指定ip地址，默认127.0.0.1，默认情况下不填写
  • -p 指定端口，默认6379可以不填写
  • -a 123456 密码，为空情况下不填写
    如: redis-cli -h 32.13.55.43 -p 6378 -a 123456

使用可视化工具-推荐

使用redis desktop manager工具链接
redislianjiegongjuxuanx

使用各个语言去连接redis

数据结构及其操作

reids支持多种数据类型，主要是如下八种： 

- 字符串（String）：最基本的数据类型，可以存储文本、二进制数据等。字符串类型是Redis中最常用的数据类型。
- 哈希（Hash）： 哈希数据结构用于存储键值对的集合，类似于Python中的字典或JavaScript中的对象。在Redis中，哈希类型的键存储了多个字段和对应的值。
- 列表（List）： 列表是一个有序的字符串元素集合，可以在列表的头部或尾部添加或删除元素。它们通常用于实现队列、堆栈等数据结构。
- 集合（Set）： 集合是一个无序的字符串元素集合，不允许重复的元素。集合支持添加、删除和检查元素是否存在等操作。
- 有序集合（Sorted Set）： 有序集合是类似于集合的数据类型，但每个元素都有一个分数（score），用于对元素进行排序。有序集合通常用于构建排行榜、范围查询等。
- 位图（Bitmap）： 位图是一个特殊的字符串，可以用于位操作。它通常用于处理标志、计数器等。
- 超级日志（HyperLogLog）： 超级日志是一种用于估计基数（不重复元素的数量）的数据结构。它可以用于统计独立访客数、唯一IP数等。
- 地理空间索引（Geospatial Index）： Redis支持地理空间索引，可以用于存储地理位置信息和执行空间查询。

通用命令

通用命令很多，我们可以通过官方文档查看通用命令

命令 说明 示例 其他
kyes 查看符合模版的所有key keys a：表示查看可以a，keys * 表示查看所有，keys a* 表示以a开头的模糊查询 不建议模糊查询，因为单线程的
del 删除key，可以删除多个 del a，del aa ab ：删除了aa和ab的key -
exists 判断一个key是否存在,返回1表示存在，0表示不存在 exists aa -
expire 设置key有效期，以秒为单位到期后自动删除 expire aa 10：表示设置key为aa的有效期为10s 不过期为-1
ttl 查看一个key的剩余有效期 ttl ab -1为不过期，-2为这个key不存在

string 类型

字符串类型，是redis中最简单的存储类型，其value是字符串，不过根据字符串的格式不同，又可以分为三类：

  • string：普通字符串，如 hello world
  • int：整数类型，可以做自增、自减操作，如10
  • float：浮点类型，可以做自增、自减操作，如10.3

不管是哪种格式，底层都是字节数组形式存储，只不过是编码方式不同。字符串类型的最大空间不能超过512M。

用户存储最简单的数据，比如json、计数器、session共享或者是分布式id等等。

常见命令

  • set：添加或者修改已经存在的一个string类型的键值对。 

    127.0.0.1:6379> set a "hello world"
OK
127.0.0.1:6379> set b 10
OK
127.0.0.1:6379> set c 10.3
OK

  • get：根据key获取string类型的value

    124.223.47.250_6379:0>get a
"hello world"
124.223.47.250_6379:0>get ab
"ab"

  • mset：批量添加多个string类型的键值对

    # 表示设置key为c的value为ac
124.223.47.250_6379:0>mset c ac b ab
"OK"

  • mget：根据多个key获取多个string类型的value

    124.223.47.250_6379:0>mget a ab
1)  "hello world"
2)  "ab"

  • incr：让一个整形的key自增1

    124.223.47.250_6379:0>set d 1
"OK"
124.223.47.250_6379:0>incr d
"2"
124.223.47.250_6379:0>get d
"2"

  • incrby：让一个整形的key自增并指定步长，例如：incrby num 2,则是让key为num的value增加2

    124.223.47.250_6379:0>incrby d 4
"6"
124.223.47.250_6379:0>get d
"6"

  • incrbyfloat：让一个浮点类型的数组自增并指定步长

    124.223.47.250_6379:0>set f 10.2
"OK"
124.223.47.250_6379:0>incrbyfloat f 3
"13.2"
124.223.47.250_6379:0>get f
"13.2"

  • 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

    # a已经存在，则返回0
124.223.47.250_6379:0>setnx a a
"0"
#aa不存在，则创建aa，返回1
124.223.47.250_6379:0>setnx aa aa
"1"

  • setex：添加一个string类型的键值对，并且指定有效期

    其实是一个组合命令，一个是set，一个是expire，这个用的比较多。

    124.223.47.250_6379:0>setex name 10 zhangsan
"OK"
124.223.47.250_6379:0>get name
"zhangsan"
124.223.47.250_6379:0>ttl name
"1"
124.223.47.250_6379:0>get name
null

最佳实践

string我们在工作中用的相对较多，但也会导致一个问题就是key的重复性，redis不像mysql有主键冲突，比如blog项目中订单管理需要存储user的id为2和product的id为2，总不能使用id作为key吧，这样会造成混淆。
其实，redis的key允许多个单词形成层级结构，最佳实践是多个单词使用:隔开，比如上述案例就可以指明如下：

124.223.47.250_6379:0>set blog:order:user:2 '{"id": 2,"name": "zhangsan"}'
"OK"

124.223.47.250_6379:0>set blog:order:product:2 '{"id": 2,"name": "洗衣机"}'
"OK"

这种在命令行中看上去是没什么的，但是在可视化界面，会自动给我们根据：来进行层级分割，看上去就比较清晰和优雅。

redis_cengjiajiegoushiyitu

不单单是string类型，所有类型的key都建议使用:来隔开。

Hash类型

hash类型，也叫散列，它的value是一个无序字典，类似java、go中的hashmap

如上例子，在string中，key为blog:order:user:2，如果我想修改name字段为lisi，我需要先拿出来这个json，然后改完json，再存回去。但是如果采用的是hash中就不用，直接根据name字段修改即可。

一般适用于查询缓存对象，或者是一些经常变动的一些信息，比如用户的会话信息，或者是系统的配置信息等等。

常见命令

命令大部分都和string类似，在前面加一个h。

  • hset key field value：添加或者修改hash类型key的field的值。 

    124.223.47.250_6379:0>hset blog:order:user:1 id 1
"1"

124.223.47.250_6379:0>hset blog:order:user:1 name zhangsan
"1"

  • hget key filed:获取一个hash类型key的field的值 

    124.223.47.250_6379:0>hget blog:order:user:1 name
"zhangsan"

  • hmset:批量添加多个hash类型key的filed的值

    hmset key field1 value filed2 value filed3 value

    # 添加key为blog:order:user:3的id为3，name为lisi
124.223.47.250_6379:0>hmset blog:order:user:3 id 3 name lisi
"2"

  • hmget：批量获取多个hash类型的key的field的值

    hmget key field1 filed2 filed3

     124.223.47.250_6379:0>hmget blog:order:user:3 id name
 1)  "3"
 2)  "lisi"

  • hgetall:获取一个hash类型的key中所有的filed和value 

    124.223.47.250_6379:0>hgetall blog:order:user:3
 1)  "id"
 2)  "3"
 3)  "name"
 4)  "lisi"

  • hkeys：获取一个hash类型的key中所有的field 

    124.223.47.250_6379:0>hkeys blog:order:user:3
 1)  "id"
 2)  "name"

  • hvals:获取一个hash类型的key中所有的value

    124.223.47.250_6379:0>hvals blog:order:user:3
 1)  "3"
 2)  "lisi"

  • hincrby：让一个hash类型的key的字段值自增并指定步长 

    124.223.47.250_6379:0>hmset blog:order:user:3 age 18
"OK"
124.223.47.250_6379:0>hget blog:order:user:3 age
"18"
124.223.47.250_6379:0>hincrby blog:order:user:3 age 2
"20"

  • 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 

    # age已经存在了，不执行，返回0
124.223.47.250_6379:0>hsetnx blog:order:user:3 age 18
"0"
124.223.47.250_6379:0>hsetnx blog:order:user:3 sex 1
"1"

List类型

有点类似java的linkedlist类型，不熟悉java的可以理解为这是一个双向链表结构，也就是既可以支持正向检索，也可以支持反向检索。
也就是即可当做队列来用，也可当做栈来用。 他具有以下特征：

  • 有序，比如朋友圈的点赞、评论，有先后循序。
  • 元素可以重复
  • 插入和删除比较快，核心命令就两个，一个是push，一个是pop，能不快么。
  • 查询速度一般

常见命令

  • lpush key element...：向列表左侧插入一个或多个元素

    最新的在左侧插入，可以理解为栈，每次都在栈顶插入

    124.223.47.250_6379:0>lpush user:id 1 2 3
"3"

  • lpop key：移除并返回列表左侧的第一个元素，没有则返回nil

    如上，我们取id为user:id的话，那会取出最后插入的，也就是3

    124.223.47.250_6379:0>lpop user:id
"3"
124.223.47.250_6379:0>lpop user:id
"2"
124.223.47.250_6379:0>lpop user:id
"1"
124.223.47.250_6379:0>lpop user:id
null

  • rpush key element...：向右侧插入一个或多个元素

    最新的在右侧，可以理解为队列，每次都在队尾添加。

    124.223.47.250_6379:0>rpush user:id 1 2 3
"3"

  • rpop key：移除并返回列表右侧的第一个元素

    如上，我们取id为user:id的话，那会取出最后插入的，也就是3

    124.223.47.250_6379:0>rpop user:id
"3"
124.223.47.250_6379:0>rpop user:id
"2"
124.223.47.250_6379:0>rpop user:id
"1"
124.223.47.250_6379:0>rpop user:id
null

  • lrange key star end：返回一段角标范围内的所有元素

    怎么理解？比如使用我们使用 lpush user:id 1 2 3 4 5那么每次最新的都在左边，则在内存中的循序是5,4,3,2,1 也就是第0为是5...第4为是1。

    所以如果我们的star是0，end为2的话，那么就是，5 4 3

    124.223.47.250_6379:0>lrange user:id 0 2
 1)  "5"
 2)  "4"
 3)  "3"

  • blpop和brpop，与lpop和rpop类似，区别是前者是阻塞的，没有元素时阻塞等待指定时间，而不是返回nil。

    也就是如果user:id没有值，我等待2s，等完后还是没有的话，我就返回，如果这2s期间有新的数据插入的话，我就返回对应的数据。

    124.223.47.250_6379:0>blpop user:id 2

思考下

如何利用list结构模拟一个栈？

栈，先进后出，后进先出。那么可以：

  • 进lpush，出的话使用lpop

    124.223.47.250_6379:0>lpush user:id 1 2 3
"3"

124.223.47.250_6379:0>lpop user:id
"3"
124.223.47.250_6379:0>lpop user:id
"2"
124.223.47.250_6379:0>lpop user:id
"1"
124.223.47.250_6379:0>lpop user:id
null

  • 进使用rpush，出使用rpop 

    124.223.47.250_6379:0>rpush user:id 1 2 3
"3"

124.223.47.250_6379:0>rpop user:id
"3"
124.223.47.250_6379:0>rpop user:id
"2"
124.223.47.250_6379:0>rpop user:id
"1"
124.223.47.250_6379:0>rpop user:id
null

简单理解为：出口入口同一边 更为简单的：你去喝酒，喝完吐了，入口出口同一个口就是栈。

如何利用list结构模拟一个队列？

队列，先进先出，后进后出，那么可以：

  • 进lpush，出rpop
  • 进rpush，出lpop

简单理解为：出口入口不在同一边 更为简单的：你去喝酒，喝完生理排除，入口出口不是同一个口就是队列。

如何利用list结构模拟一个阻塞队列？

  • 首先他是队列，入口和出口不在同一边
  • 其次阻塞，也就是出队列的时候，采用blpop或者brpop。

set类型

redis的set结构和java中的hashset类型，可以看做一个value为null的hashmap，也可以理解为go语言中的map[string]struct{}，因为不关心value值关心key。所以：

  • 它是无序的，存储和插入循序无关
  • 元素不可重复
  • 查找快，时间复杂度为0(1),连value都没有，能不快么。
  • 支持交集、并集、差集等功能。

比较适合场景如：实现类似我和某人共同关注、朋友圈点赞等等功能。

常用命令

  • 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中的元素个数
  • sismember key member：判断一个元素是否存在于set中
  • smembers：获取set中的所有元素
124.223.47.250_6379:0>sadd user:ids 1 2 3 4 5 #添加
"5"
124.223.47.250_6379:0>srem user:ids 1 #移除指定元素
"1"
124.223.47.250_6379:0>smembers user:ids #获取所有元素
 1)  "2"
 2)  "3"
 3)  "4"
 4)  "5"
124.223.47.250_6379:0>scard user:ids # 返回元素个数
"4"
124.223.47.250_6379:0>sismember user:ids 1 #判断元素是否在key中，0不存在，1存在。
"0"
124.223.47.250_6379:0>sismember user:ids 2
"1"
  • sinter key1 key2 ... ：求key1和key2的交集
  • sdiff key1 key2 ... ：求key1和key2的差集
  • sunion key1 key2 ... ：求key1和key2的并集
124.223.47.250_6379:0>sadd user1:ids 1 3 4 5 6
"5"

124.223.47.250_6379:0>sadd user2:ids 1 2 5 8 9
"5"

124.223.47.250_6379:0>sinter user1:ids user2:ids #交集
 1)  "1"
 2)  "5"

124.223.47.250_6379:0>sdiff user1:ids user2:ids #差集
 1)  "3"
 2)  "4"
 3)  "6"
 
124.223.47.250_6379:0>sunion user1:ids user2:ids #并集
 1)  "1"
 2)  "2"
 3)  "3"
 4)  "4"
 5)  "5"
 6)  "6"
 7)  "8"
 8)  "9"

SortedSet

是一个可排序的set集合，和java的treeset类似。但sortedset每个元素都带了一个score属性，基于score属性对元素进行排序。具备：

  • 可排序
  • 元素不重复
  • 查询速度快 使用场景，微信运动的排行榜，福布斯财富排行榜。

常见命令

  • zadd key score member:添加一个或多个元素到sortedset，如果已经存在则更新score值
  • zrem key member：删除sorted set中的一个指定元素
  • zscore key member：获取sortedset中指定元素的score值
  • zrank key member：获取sorted set中的指定元素排名
  • zcard key：获取sorted set中的元素个数
  • zcount key min max：获取sortedset中给定范围内的所有元素个数
  • zincrby key increment member：让sortedset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：按照score 排序后，获取指定score范围内的元素
  • zdiff、zinter、zunion:求差集、交集、并集
124.223.47.250_6379:0>zadd student 95 zhangsan 90 lisi 85 wangwu 50 maliu 100 guijiaoqi # 添加多个元素
"5"

124.223.47.250_6379:0>zrem student guijiaoqi # 删除一个指定元素
"1"

124.223.47.250_6379:0>zscore student zhangsan # 获取指定元素的score
"95"

124.223.47.250_6379:0>zrank student zhangsan # 获取指定元素排名
"3"

124.223.47.250_6379:0>zcard student # 获取元素个数
"4"

124.223.47.250_6379:0>zcount student 90 100 # 根据score的min和max获取中间的元素个数
"2"

124.223.47.250_6379:0>zincrby student 2 zhangsan # 根据指定的步长让元素自增
"97"

124.223.47.250_6379:0>zrange student 0 5 # 按照根据score从小到大排好序后，根据指定元素获取值
 1)  "maliu"
 2)  "wangwu"
 3)  "lisi"
 4)  "zhangsan"

124.223.47.250_6379:0>zrangebyscore student 90 100 # 指定元素的score范围获取值
 1)  "lisi"
 2)  "zhangsan"

所有的排序都是从小到大正序，如果需要降序则在z后面添加rev，比如 zrevrange student 0 5

go语言来连接redis

首先需要导入redis库 go get github.com/go-redis/redis/v8 简单演示操作string和hash吧。

链接redis

func initRedis() *redis.Client {
    rClint := redis.NewClient(&redis.Options{
        Addr:     "124.223.47.250:6379", // Redis服务器地址和端口
        Password: "123456",            // Redis服务器密码（如果有的话）
        DB:       0,                     // 使用的数据库编号，默认为0
    })
    return rClint
}

操作string

func operateString(ctx context.Context, redisClient *redis.Client) {
    if err := redisClient.Set(ctx, "go:user:name", "hello redis", 0).Err(); err != nil {
        return
    }
    value, err := redisClient.Get(ctx, "go:user:name").Result()
    if err != nil {
        return
    }
    fmt.Println(value)
}

操作hash

func operateHash(ctx context.Context, redisClient *redis.Client) {
    if err := redisClient.HSet(ctx, "blog:order:user:1", "id", 1, "name", "zhangsan", "age", 18).Err(); err != nil {
        return
    }
    //value, err := redisClient.HGet(ctx, "blog:order:user:1", "name").Result() // 获取单个字段
    value, err := redisClient.HGetAll(ctx, "blog:order:user:1").Result() //获取所有字段，map返回
    if err != nil {
        return
    }
    fmt.Println(value)

}
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本文链接： boxiaoyang.cn/article/137
<<贪心算法之剖析
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工作数十年
脚步未曾歇，学习未曾停
乍回首
路程虽丰富，知识未记录
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