Redis

问题现象

• 海量用户
• 高并发

罪魁祸首——关系型数据库

• 性能瓶颈：磁盘IO性能低下
• 扩展瓶颈：数据关系复杂，扩展性差，不利于大规模集群

解决思路

• 降低磁盘IO次数，越低越好 —— 内存存储
• 去除数据间的关系，越简单越好 —— 不存储关系，仅存储数据

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NoSql

NoSql：既Not-Only SQL（泛指非关系型的数据库），作为关系型数据库的补充

作用：应对基于海量用户和海量数据前提下的数据处理问题

特征：

• 可扩容，可伸缩
• 大数据量下高性能
• 灵活的数据类型
• 高可用

常见的NoSql数据库：

• Redis
• memcache
• HBase
• MongoDB

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Redis的基本操作

信息添加

功能：设置key，value数据

命令：set key value

实例：set name zhangsan

信息查询

功能：根据key查询相应的value，如果不存在，返回空（nil）

命令：get key

实例：get name

清除屏幕信息

功能：清除屏幕中的信息

命令：clear

帮助

功能：获取命令帮助文档，获取组中所有命令信息名称

命令：help 命令名称 help @组名

退出客户端命令行模式

功能：推出客户端

命令：quit exit

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Redis数据类型

数据存储类型介绍

Redis数据类型（常用5种）

• string
• hash
• list
• set
• sorted_set

string

redis数据存储格式

• redis自身是一个Map，其中所有的数据都是采用key：value的形式存储
• 数据类型指的是存储的数据的类型，也就是value部分的类型，key永远是字符串

string类型

• 存储的数据：单个数据，最简单的数据存储类型，也是最常用的
• 存储数据的格式：一个存储空间保存一个数据
• 存储内容：通常使用字符串，如果字符串以整数的形式展示，可以作为数字操作使用

string类型数据的基本操作

• 添加/修改数据：set key value
• 获取数据：get key
• 删除数据：del key
• 添加/修改多个数据：mset key1 value1 key2 value2 …
• 获取多个数据：mget key1 key2 …
• 获取数据字符个数（字符串长度）： strlen key
• 追加信息到原始信息后部（原始信息存在就追加，否则新建）：append key value

string类型数据的扩展操作

• 设置数值数据增加指定范围的值

incr  key    
incrby  key  increment     
incrbyfloat  key  increment   //加减小数

• 设置数值数据减少指定范围的值

decr  key
decrby  key  increment

• 设置数据具有指定的生命周期

setex  key  seconds  value
psetex  key  milliseconds  value                 //ex:expire 到期

key的设置约定

• 数据库中的热点数据key命名惯例

​ 表名 ： 主键名 ： 主键值 ： 字段名

eg1 order ： id ： 29437595 ： name

eg2 equip ： id ： 39047256 ： type

eg3 news ： id ： 65645675 ： title

hash

hash类型

• 新的存储需求：对一系列存储的数据进行编组，方便管理，典型应用存储对象信息
• 需要的数据结构：一个存储空间保存多个键值对数据
• hash类型：底层使用哈希表结构实现数据存储

hash类型数据的基本操作

• 添加/修改数据 hset key field value
• 获取数据 hget key field 、 hgetall key
• 删除数据 hdel key field [ field2 ]
• 添加/修改多个数据 hmset key field1 value1 field2 value2 …
• 获取多个数据 hmget key field1 field2 …
• 获取哈希表中字段的数量 hlen key
• 获取哈希表中是否存在指定的字段 hexists key field

hash类型数据的扩展操作

• 获取哈希表中所有的字段名或字段值 hkeys key 、 hvals key
• 设置指定字段的数值数据增加指定范围的值 hincrby key field increment 、 hincrbyfloat key field increment
• 没有指定的字段就加，有的话不做任何操作 hsetnx key field value

hash类型操作的注意事项

• 每个hash可以存储2³²-1个键值对
• hash类型下的value只能存储字符串，不允许存储其他数据类型，不存在嵌套现象，若数据未获取到，对应值为（nil）
• hash类型非常贴近对象的数据存储形式，并且可以灵活添加删除对象属性。但hash设计初衷不是为了存储大量对象而设计的，切记不可以乱用，更不可以将hash作为对象列表使用
• hgetall操作可以获取全部属性，如果内部field过多，遍历整体数据效率就会很低，有可能成为数据访问瓶颈

list

list类型

• 数据存储需求：存储多个数据，并对数据进入存储空间的顺序进行区分
• 需要的存储结构：一个存储空间保存多个数据，且通过数据可以体现进入顺序
• list类型：保存多个数据，底层使用双向链表存储结构实现

list类型数据基本操作

• 添加/修改数据 lpush key value1 [value2] … 、 rpush key value1 [value2] …
• 获取数据 lrange key start stop 、 lindex key index 、 llen key
• 获取并移除数据 lpop key 、 rpop key …

list类型数据扩展操作

• 规定时间内获取并移除数据 blpop key1 [key2] timeout 、 brpop key1 [key2] timeout b：block 阻塞
• 移除指定数据 lrem key count value rem：remove

list类型数据操作注意事项

• list种保存的数据都是string类型的，数据总容量是有限的，最多2³²-1g个元素
• list具有索引的概念，但是操作数据时通常以队列的形式进行入队出队操作，或以栈的形式进行入栈出栈操作
• 获取全部数据操作结束索引设置为-1
• list可以对数据进行分页操作，通常第一页的信息来自于list，第二页及更多的信息通过数据库的形式加载

set

set类型

• 新的存储需求：存储大量的数据，在查询方面提供更高的效率
• 需要的存储结构：能够保存大量的数据，高效的内部存储机制，便于查询
• set类型：与哈希的存储结构完全相同，仅存储键，不存储值（nil），并且值是不允许重复的

set类型数据基本操作

• 添加数据 sadd key member1 [member2]
• 获取全部数据 smembers key
• 删除数据 srem key [member1] [member2]
• 获取集合数据总量 scard key
• 判断集合中是否包含指定数据 sismember key member

set类型数据扩展操作

• 随机获取集合中指定数量的数据 srandmember key [count]
• 随机获取集合中的某个数据并将该数据移除集合 spop key
• 求两个集合的交、并、差集

sinter  key1  [key2]
sunion  key1  [key2]
sdiff   key1  [key2]

• 求两个集合的交、并、差集并存储到指定的集合中

sinterstore  destination  key1  [key2]
sunionstore  destination  key1  [key2]
sdiffstore   destination  key1  [key2]

• 将指定数据从原始集合中移动到目标集合中

smove  source  destination  member

set类型数据操作的注意事项

• set类型不允许重复，如果添加的数据在set中已经存在，将只保存一份
• set虽然与哈希的存储结构相同，但是无法启用hash中存储值的空间

sorted_set

sorted_set类型

• 新的存储需求：数据排序有利于数据的有效展示，需要提供一种可以根据自身特征进行排序的方式
• 需要的存储结构：新的存储模型，可以保存可排序的数据
• sorted_set类型：在set的存储结构基础上添加可排序字段

sorted_set类型数据的基本操作

• 添加数据 zadd key score1 member1 [score2 member2]
• 获取全部数据 zrange key start stop [WITHSCORES] 、 zrevrange key start stop [WITHSOCRES]
• 删除数据 zrem key member [member …]
• 按条件获取数据

zrangebyscore  key  min  max  [WITHSCORES]  [LIMIT]                                                                zrangebyscore  key  min  max  [WITHSCORES]  [LIMIT] 

• 条件删除数据

zremrangebyrank  key  start  stop
zremrangebyscore  key  min  max 

• 获取集合数据总量 zcard key 、 zcount key min max
• 集合交、并操作

zinterstore  destination  numkeys  key  [key ...]            //score会相加    可加aggregate取最大或最小
zunionstore  destination  numkeys  key  [key ...]			//score会相加

注意

• min与max用于限定搜索查询的条件
• start与stop用于限定查询范围，作用于索引，表示开始和结束索引
• offset与count用于限定查询范围，作用于查询结果，表示开始位置和数据总量

Redis通用指令

key通用操作

key特征

• key是一个字符串，通过key获取redis中保存的数据

key基本操作

• 删除指定key del key
• 获取key是否存在 exist key
• 获取key的类型 type key

key的扩展操作（时效性控制）

• 为指定key设置有效期

expire  key  seconds
pexpire  key  milliseconds
expireat  key  timestamp
pexpireat  key  milliseconds-timestamp

• 获取key有效时间 ttl key 、pttl key
• 切换key从时效性转换成永久性 persist key

key的扩展操作（查询模式）

• 查询key keys pattern

查询模式规则： * 匹配任意数量的任意符号 ？ 匹配一个任意符号 [] 匹配一个指定符号

keys  *
keys  it*
keys  *hei
keys  ??hei
keys  user?
keys  u[st]er:1        查询所有以u开头，以er:1结尾，中间包含一个字母s或t

key的其他操作

• 为key改名 rename key newkey 、renamenx key newkey nx：not exist 如果要改的key存在的话即失败
• 对所有key排序 sort
• 其他key通用操作 help @generic

数据库通用操作

数据库

key的重复问题

• key是由程序员定义的
• redis在使用过程中，伴随着操作数据量的增加，会出现大量的数据以及对应的key
• 数据不分种类，类别混杂在一起，极易出现重复或冲突

解决方案

• redis为每个服务提供有16个数据库，编号从0-15
• 每个数据库之间的数据相互独立

DB基本操作

• 切换数据库 select index
• 数据移动 move key db
• 数据清除 dbsize 看你库里key数量 、 flushdb 、flush all
• 其他操作 quit 、 ping 、echo message

Jedis

Jedis简介

编程语言与redis

• java语言连接redis服务：Jedis 、 lettuce 、SpringData Redis
• C、C++、C#、Erlang、Lua、PHP、Python、Ruby、Scala等

准备工作

• jar包引入 地址：https://mvnrepository.com/artifact/redis.clients/jedis
• 基于maven

<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>2.9.0</version>
</dependency>

客户端连接redis

• 连接redis

Jedis  jedis = new Jedis("localhost",6379);

• 操作redis

jedis.set("name","yiyi");
jedis.get("name");

• 关闭redis连接

jedis.close();