Redis常用数据类型使用及基本知识

时间：2024-11-13 07:38:00

前言（基本知识）

Redis背景

  08年的时候有一个意大利西西里岛的小伙子，笔名antirez（/）,创建了一个访客信息网站   。这个网站是干嘛的呢，
  其实就是跟我们的百度统计一样！需要知道网站的访问情况，比如访客的IP、操作系统、浏览器、使用的搜索关键词、所在地区、访问的网页地址等等。我们不用自己写代码去实现这个功能，只需要在全局的 footer 里面嵌入一段JS 代码就行了，当页面被访问的时候，就会自动把访客的信息发送到这些网站统计的服务器，然后我们登录后台就可以查看数据了。
   提供的就是这种功能，它可以查看最多10000条的最新浏览记录。 这样的话，它需要为每一个网站创建一个列表（List），不同网站的访问记录进入到不同的列表。如果列表的长度超过了用户指定的长度，它需要把最早的记录删除（先进先出）。

  大家来想一下这样的底层数据怎么来保存了！肯定是用数据库对吧

  他最开始的时候用的就是mysql。但是当 的用户越来越多的时候，它需要维护的列表数量也越来越多，这种记录最新的请求和删除最早的请求的操作也越来越多。
  然后mysql数据还是写在磁盘的，那么每一次记录和删除都要读写磁盘，因为数据量和并发量太大，在这种情况下无论怎么去优化数据库都不管用了。
  他考虑到最终限制数据库性能的瓶颈在于磁盘，所以打算放弃磁盘，自己去实现一个具有列表结构的数据库的原型，把数据放在内存而不是磁盘，这样就可以大大地提升列表的操作和查的效率。antirez发现这种思路确实能解决这个问题。
  所以他用C语言重写了一个内存数据库！（这才是大佬，工具不好用就自己写一个工具）
  09年，Redis这个内存数据库出世了。从最开始只支持列表的数据类型，到现在支持多种数据类型，并且提供了一系列的高级特性，Redis已经成为一个在全世界被广泛使用的开源项目。这就是redis的由来！

那么redis的全称是全称是REmote DIctionary Service，直接翻译过来是远程字典服务

Redis初识

官网介绍（可以直接点）

中文官网（可以直接点）

Redis安装

1. 安装gcc依赖

Redis是C语言编写的，编译需要GCC。
版本支持了多线程，需要gcc的版本大于4.9，但是CentOS7的默认版本是4.8.5。

查看gcc的版本：

gcc -v

升级gcc版本：

yum -y install centos-release-scl

yum -y install devtoolset-9-gcc 

devtoolset-9-gcc-c++ 

devtoolset-9-binutils

scl enable devtoolset-9 bash

echo "source /opt/rh/devtoolset-9/enable" >>/etc/profile

2. 修改config文件

daemonize yes //更改为后台启动

#bind 127.0.0.1 //注释

protected-mode no //允许外部网络直接访问

3. 启动Redis

如果src没有redis-server，在redis目录执行make

[root@localhost src]# ./redis-server ../redis.conf //启动服务

[root@localhost src]# ./redis-cli //进入客户端

RedisCluster集群安装

现在正常都是三主三从6个节点了
我把6节点分别放在127.128.129 3台机器的 6380、6381端口

复制原有安装文件,把原有文件改成6380、6381

cp -r redis-6.0.16 redis-6.0.16-6381

mv redis-6.0.16 redis-6.0.16-6380

更改配置文件

#bind 127.0.0.1

protected-mode no

daemonize yes

cluster-enabled yes //可开启集群

cluster-config-file nodes-6380.conf

pidfile /var/run/redis_6380.pid

开启集群

[root@localhost src]# ./redis-cli --cluster create
192.168.8.129:6380 192.168.8.129:6381 192.168.8.128:6381
192.168.8.128:6380 192.168.8.127:6380 192.168.8.127:6381 -
cluster-replicas 1

集群相关命令

集群命令

（需进入客户端）

  • cluster info ：打印集群的信息
  • cluster nodes ：列出集群当前已知的所有节点（node），以及这些节点的相关信息。
  • cluster meet ：将 ip 和 port 所指定的节点添加到集群当中，让它成为集群的一份子。
  • cluster forget <node_id> ：从集群中移除 node_id 指定的节点(保证空槽道)。
  • cluster replicate <node_id> ：将当前节点设置为 node_id 指定的节点的从节点。
  • cluster saveconfig ：将节点的配置文件保存到硬盘里面
槽slot命令
  • cluster addslots [slot …] ：将一个或多个槽（slot）指派（assign）给当前节点。
  • cluster delslots [slot …] ：移除一个或多个槽对当前节点的指派。
  • cluster flushslots ：移除指派给当前节点的所有槽，让当前节点变成一个没有指派任何槽的节点。
  • cluster setslot node <node_id> ：将槽 slot 指派给 node_id 指定的节点，如果槽已经指派给另一个节点，那么先让另一个节点删除该槽>，然后再进行指派。
  • cluster setslot migrating <node_id> ：将本节点的槽 slot 迁移到 node_id指定的节点中。
  • cluster setslot importing <node_id> ：从 node_id 指定的节点中导入槽slot 到本节点。
  • cluster setslot stable ：取消对槽 slot 的导入（import）或者迁移（migrate）。
键命令
  • cluster keyslot ：计算键 key 应该被放置在哪个槽上。
  • cluster countkeysinslot ：返回槽 slot 目前包含的键值对数量。
  • cluster getkeysinslot ：返回 count 个 slot 槽中的键。

Redis特性

就一个字：快
这个工具发明出来的意义就是为了快

为什么快？

  1. 基于内存操作，操作不需要跟磁盘交互
  2. 本身就是k-v结构，redis自己底层数据结构支持，比如跳表
  3. 命令执行是单线程，同时通信采用多路复用
  4. lO多路复用，单个线程中通过记录跟踪每一个sock（I/O流） 的状态来管理多个I/O流 。
    其他特性：
  • Key-value字典结构存储，存储在内存，key是string类型，value根据不同的数据类型而不同
  • 它的出世就是为了解决磁盘的性能问题,既然是解决性能问题，所以它是一个以key-value的字典结构存储方式，其中key的最大值为512M，这个数据来自于官网，value根据不同类型有不同的大小
  • 更丰富的数据类型 ，value可以存储很多的数据类型
  • 功能丰富：持久化机制、过期策略
  • 支持多种编程语言（这个是它火起来的关键）
  • 高可用，集群

最最常用的基本操作

它默认有16个库（0-15），这个其实可以在配置文件中修改的，默认使用第一个db0。

//切换数据库
select 0

我们刚才讲过它是一个key-value的方式，所以：

//存值：
set zwq 666
//取值：
get zwq

我是不是能像数据库的一样每个业务用不同的db?
能，但是我不建议！为什么呢，因为我们有个命令能很轻松的删库跑路！

//清空所有数据库
flushall

//清空当前数据库
flushdb

//查看所有键
keys *

//获取键总数
dbsize

//重命名键
rename zwq 777

//对某个key设置过期时间
expire zwq 10
pexpire zwq 10000

//查看键是否存在
exists zwq

//删除键
del zwq

//查看对外类型
type zwq

这些是一些比较基本的命令，还有一些命令我就不一一列举了，大家可以自己去看下,
常用命令

常用5大数据类型及应用场景

官网

Redis有这么多数据类型：String、Hash、Set、List、Zset、Hyperloglog（基数统计）、Geo（地理
位置）、Streams流。
但是常用的其实就5个。

String

我们刚才已经知道了redis里面都是key-value的结构存储的，那么string数据类型那个value可以存储什么？其实这个value可以存储String,Number,Float,Bits等等…
那么这个String到底是怎么玩的，我们来看下string的一些基本指令！

set get 就不说了

//批量设置
mset zwq 111 zwq2 222
//批量获取
mget zwq zwq2
//字符串追加内容
append zwq 123
//获取指定范围的字符
getrange zwq 0 5
//（整数）值递增
incr intkey
incrby intkey 100
//（浮点数）值递增看
set f 2.6
incrbyfloat f 7.3
//如果不存在这个key设置成功，存在设置失败（分布式锁）
//EX − 设置指定的到期时间(以秒为单位)。
//PX - 设置指定的到期时间(以毫秒为单
//NX - 仅在键不存在时设置键。
//XX - 只有在键已存在时才设置。
set lock1 1 EX 10 NX
setnx k1 1

应用场景：

  1. 缓存
    这个我们就不用多讲了，redis用过肯定最先用到的是这个！Set一个值，如果值还在，那么我们就去get就行
  2. 分布式ID
    大家想下这个ID我们应该用什么命令来实现 ？
    我们知道它要全局唯一！Incr，因为它是单线程下自增的！
  3. 计数器、限流 ！
    这个我们incrby指令可以决定我们每次增长的长度，那么限流是不是也能做
  4. 分布式锁 set 加nx参数
    或者setnx (命令执行是单线程的)

Hash哈希

我们发现我们string可以存浮点，整型，字符串类型，但是假如我要存一个对象怎么办，转换成json，读时再转换回来？
这样可以实现，但是有更加直接的方法：
Hash 的结构是这样的 ： Key file value
比String多了一个小file，我们把它当作字段名就好。
那么面试题来了，为什么要有这个hash数据类型？
1、把所有相关的值聚集到一个大key中，节省内存空间
2、只使用一个key，减少key冲突
3、当需要批量获取值的时候，只需要使用一个命令，减少内存/IO/CPU 的消耗
但是,它也有一个不足：
1、不能设置file的过期时间，我们只能针对于key设置过期时间
使用场景：
String可以做的事情，Hash都可以做！

  1. 存储对象类的数据
  2. 统计类的数据
  3. 购物车

操作命令可以参考这个网站：
常用命令

List列表

存储有序的字符串（从左到右），元素可以重复。可以充当队列和栈的角色。
应用场景：

  1. 用户消息时间线
    因为list是有序的
  2. 消息队列
    List提供了两个阻塞的弹出操作：BLPOP/BRPOP，可以设置超时时间。
    BLPOP：BLPOP key1 timeout 移出并获取列表的第一个元素， 如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。

但是队列我不建议大家用redis了，为什么，因为我们有更加成熟的技术，就是我们的MQ！
并且redis它是内存型数据库，可能会造成数据丢失，还有它消费了后没法回应！

操作命令可以参考这个网站：
常用命令

Set集合

String类型的无序集合，最大存储数量 2^32-1（40 亿左右）。

应用场景

  1. 抽奖
  2. 点赞、签到等
  3. 交集并集 关注等场景

操作命令可以参考这个网站：
常用命令

Sorted Set(ZSet)有序集合

应用场景

  1. 排行榜
    这个排行榜一般在公司的使用是在任何排行的地方都可以用到，像销售榜、热搜榜、游戏评分排行等等

操作命令可以参考这个网站：
常用命令

小小的总结

redis常用的5种数据类型以及使用场景！
（1）String 缓存，计算器，分布式锁等等
（2）Hash 有子键filed 购物车等场景
（3）List 有序集合，元素可以重复队列，有序列表
（4）Set 无序集合，元素不可重复关注点赞，抽奖
（5）ZSet 有序集合，元素不可重复排行榜

它的特性：
（1）分布在内存以及IO多路复用，速度快
（2）很丰富的数据类型支持
（3）能分布式集群部署，保证高可用
（4）支持持久化，数据过期以及淘汰

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