[数据库] Redis学习笔记（一）：介绍、安装、基本数据结构、常见命令

Redis学习笔记

简介

NoSQL

NoSQL:非关系型数据库
特征：
- 非结构化：数据约束松散，如键值型/文档型/列类型/图型
- 无关联：不维护表之间的关联
- 非SQL：没有固定统一的语法格式
- BASE：无法满足ACID
- 存储在内存中，性能较高
- 支持水平扩展
适用场景：
- 数据结构不固定
- 对一致性、安全性要求不高
- 对性能要求高

Redis

Redis：全称 Remote Dictionary Server （远程辞典服务器），是一个基于内存的键值型NoSQL数据库
特征：
- 键值型，value 支持多种不同的数据结构，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、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

初次使用

安装与配置

笔者使用的是 Arch Linux 操作系统，因此仅对此说明

安装

sudo pacman -S redis

服务启动

sudo systemctl start redis

服务开机启动

sudo systemctl enable redis

查看服务状态

sudo systemctl status redis

配置文件
配置文件地址：/etc/redis/redis.conf

# 修改监听地址：将下面这行注释掉，添加自己需要的ip
bind 127.0.0.1 -::1
# 设置访问密码
requirepass 123456
# 监听端口
port 6379
# 最大内存占用
maxmemory 512mb
# 日志文件
logfile "redis.log"

命令行客户端

开启 Redis 命令行客户端的命令：

redis-cli [options] [commands]

一般来说，使用如下命令启动客户端：

redis-cli -p 6379

启动客户端后，需要输入登录信息：

AUTH wxy3265 123456

如果未设置用户名，只需输入密码：

AUTH 123456

检查连接：

ping

若输出为 PONG ，说明连接成功

Key 的层级结构

Redis 的 key 允许有多个单词形成层级结构，多个单词之间用 : 隔开，格式：项目名:业务名:类型:id
该格式并非固定，可以根据自己的需求修改，如：

eastwood:student:1
eastwood:classes:1

如果 value 是一个 Java 对象，例如一个 User 对象，则可以将对象序列化为 JSON 字符串后存储：

key	value
eastwood:student :1	{“id”:1, “name”:“steve”, “score”: “85”}
eastwood:classes:1	{“id”: 1, “name”:“ClassA”}

命令与数据结构

官方文档：https://redis.io/commands

通用命令

help [command]：查看一个命令的用法
KEYS
说明：查看符合模板的所有 key （可使用通配符模糊查询）。效率较低，不建议在生产环境设备上使用
例：KEYS *
DEL
说明：删除一个或多个指定的 KEY 。如果包含不存在的 key ，则只删除存在的部分，返回删除的条数。
例：DEL k1 k2 k3
EXISTS
说明：判断 key 是否存在
例：EXIST k
EXPIRE
说明：给一个 key 设置有效期，有效期到期时该 key 会被自动删除
例：EXPIRE k 10
TTL
说明：查看一个 key 的剩余有效期，永久数据返回 -1 ，数据不存在返回 -2
例：TTL k

String

介绍

String:字符串类型，是 Redis 中最简单的存储类型。
类型：
- string：普通字符串
- int：整数类型，可以做自增、自减操作
- float：浮点类型，可以做自增、自减操作
无论类型，底层均为字节数组存储，但编码方式不同
字符串类型的最大空间不能超过512MB

常见命令

SET：添加或修改已经存在的一个 String 类型的键值对
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，如 INCRBY num 2 为让 num 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
SETEX：添加一个 String 类型的键值对，并且指定有效期

Hash

介绍

Hash 的 value 是一个无序字典，类似于 Java 中的 HashMap 结构。
Hash 结构可以将对象中的每个字段独立存储，可以针对单个字段做 CRUD

常见命令

HSET key field value：添加或修改 hash 类型 key 的 fi`eld 的值
HGET key field：获取一个 hash 类型的 key 的 field 的值
HMSET：批量添加
HMGET：批量获取
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 field
HVALS：获取一个 hash 类型的 key 中的所有 value
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

List

介绍

List 与 Java 中的 LinkedList 类似，可以看作是一个双向链表结构。既可以支持正向检索也可以支持反向检索。
特征
- 有序
- 元素可以重复
- 插入和删除快
- 查询速度一般
常用于保存对顺序有要求的数据，如点赞、评论

常见命令

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，但在没有元素时等待指定时间，而不是直接返回 nil

Set

介绍

Set 与 Java 中的 HashSet 类似，可以看作一个 value 为 null 的 HashMap 。因为也是一个 hash 表，因此具备与 HashSet 类似的特征:
- 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，返回 1/0
SMEMBERS：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 与 key2 的并集

SortedSet

介绍

SortedSet 是一个可排序的 set 集合，与 Java 中的 TreeSet 有些类似，但底层数据结构却差别很大。 SortedSet 中的每一个元素都带有一个 score 属性，可以基于 score 属性对元素排序，底层的实现是一个跳表（SkipList）加 hash 表。
特性
- 可排序
- 元素不重复
- 查询速度快
因为其可排序特性，常用于实现排行榜这样的功能。