redis的详解

Redis 有三个主要使其有别于其它很多竞争对手的特点：Redis是完全在内存中保存数据的数据库，使用磁盘只是为了持久性目的； Redis相比许多键值数据存储系统有相对丰富的数据类型； Redis可以将数据复制到任意数量的从服务器中； Redis优点异常快速 : Redis是非常快的，每秒可以执行大约110000设置操作，81000个/每秒的读取操作。支持丰富的数据类型 : Redis支持最大多数开发人员已经知道如列表，集合，可排序集合，哈希等数据类型。这使得在应用中很容易解决的各种问题，因为我们知道哪些问题处理使用哪种数据类型更好解决。操作都是原子的 : 所有 Redis 的操作都是原子，从而确保当两个客户同时访问 Redis 服务器得到的是更新后的值（最新值）。MultiUtility工具：Redis是一个多功能实用工具，可以在很多如：缓存，消息传递队列中使用（Redis原生支持发布/订阅），在应用程序中，如：Web应用程序会话，网站页面点击数等任何短暂的数据；

Redis环境要在 Ubuntu 上安装 Redis，打开终端，然后输入以下命令：$sudo apt-get update$sudo apt-get install redis-server这将在您的计算机上安装Redis启动 Redis$redis-server查看 redis 是否还在运行$redis-cli这将打开一个 Redis 提示符，如下图所示：redis 127.0.0.1:6379>在上面的提示信息中：127.0.0.1 是本机的IP地址，6379是 Redis 服务器运行的端口。现在输入 PING 命令，如下图所示：redis 127.0.0.1:6379> pingPONG这说明现在你已经成功地在计算机上安装了 Redis。在Ubuntu上安装Redis桌面管理器要在Ubuntu 上安装 Redis桌面管理，可以从 http://redisdesktop.com/download 下载包并安装它。Redis 桌面管理器会给你用户界面来管理 Redis 键和数据。

Redis数据类型Redis 支持5种数据类型，说明如下：字符串Redis 字符串是一个字节序列。在 Redis 中字符串是二进制安全的，这意味着它们没有任何特殊终端字符来确定长度，所以可以存储任何长度为 512 兆的字符串。示例redis 127.0.0.1:6379> SET name "yiibai"OKredis 127.0.0.1:6379> GET name"yiibai"在上面的例子中，SET 和 GET 是 Redis 命令，name 和 "yiibai" 是存储在 Redis 的键和字符串值。哈希Redis哈希是键值对的集合。 Redis哈希是字符串字段和字符串值之间的映射，所以它们用来表示对象。示例redis 127.0.0.1:6379> HMSET user:1 username yiibai password yiibai points 200OKredis 127.0.0.1:6379> HGETALL user:11) "username"2) "yiibai"3) "password"4) "yiibai"5) "points"6) "200"在上面的例子中，哈希数据类型用于存储包含用户基本信息的用户对象。这里 HSET，HEXTALL 是 Redis 命令同时 user:1 也是一个键。列表Redis 列表是简单的字符串列表，通过插入顺序排序。可以添加一个元素到 Redis 列表的头部或尾部。示例redis 127.0.0.1:6379> lpush tutoriallist redis(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> lpush tutoriallist mongodb(integer) 2redis 127.0.0.1:6379> lpush tutoriallist rabitmq(integer) 3redis 127.0.0.1:6379> lrange tutoriallist 0 101) "rabitmq"2) "mongodb"3) "redis"列表的最大长度为  232 - 1 个元素（4294967295，每个列表的元素超过四十亿）。集合Redis 集合是字符串的无序集合。在 Redis 可以添加，删除和测试成员存在的时间复杂度为 O（1）。示例redis 127.0.0.1:6379> sadd tutoriallist redis(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> sadd tutoriallist mongodb(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> sadd tutoriallist rabitmq(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> sadd tutoriallist rabitmq(integer) 0redis 127.0.0.1:6379> smembers tutoriallist1) "rabitmq"2) "mongodb"3) "redis"注：在上面的例子中 rabitmq 被添加两次，但由于它是只集合具有唯一特性。集合中的成员最大数量为 232 - 1（4294967295，每个集合有超过四十亿条记录）。集合排序不同的是，一个有序集合的每个成员都可以排序，就是为了按有序集合排序获取它们，按权重分值从最小到最大排序。虽然成员都是独一无二的，按权重分数值可能会重复。示例redis 127.0.0.1:6379> zadd tutoriallist 0 redis(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> zadd tutoriallist 0 mongodb(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> zadd tutoriallist 0 rabitmq(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> zadd tutoriallist 0 rabitmq(integer) 0redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE tutoriallist 0 10001) "redis"2) "mongodb"3) "rabitmq"

Redis键Redis 中的 keys 命令用于管理 redis 中的键。Redis keys命令使用的语法如下所示：语法redis 127.0.0.1:6379> COMMAND KEY_NAME示例redis 127.0.0.1:6379> SET yiibai redisOKredis 127.0.0.1:6379> DEL yiibai(integer) 1在上面的例子中 DEL 是一个命令，而 yiibai 是一个键。如果键被成功删除，则该命令的输出将是（整数）1，否则这将是（整数）0；Redis字符串Redis 的字符串命令用于管理 redis 的字符串值。Redis 的字符串命令语法的使用如下所示：语法redis 127.0.0.1:6379> COMMAND KEY_NAME示例redis 127.0.0.1:6379> SET yiibai redisOKredis 127.0.0.1:6379> GET yiibai"redis"在上面示例中 SET 和 GET 是 Redis 的命令，这里 yiibai 就是一个键（key）；Redis哈希Redis哈希是字符串字段和字符串值之间的映射，所以它是用来表示对象的一个完美的数据类型，Redis 的哈希值最多可存储超过4十亿字段-值对。示例redis 127.0.0.1:6379> HMSET yiibai name "redis tutorial" description "redis basic commands for caching" likes 20 visitors 23000OKredis 127.0.0.1:6379> HGETALL yiibai1) "name"2) "redis tutorial"3) "description"4) "redis basic commands for caching"5) "likes"6) "20"7) "visitors"8) "23000"在上面的例子，我们在设置一个名为 yiibai Redis的哈希的教程详细信息（name, description, likes, visitors）。Redis列表Redis列表是简单的字符串列表，通过插入顺序排序。您可以在Redis 列表的头或列表尾添加元素。列表的最大长度为  232 - 1 个元素（4294967295，每个列表可有超过四十亿个元素）。示例redis 127.0.0.1:6379> LPUSH tutorials redis(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> LPUSH tutorials mongodb(integer) 2redis 127.0.0.1:6379> LPUSH tutorials mysql(integer) 3redis 127.0.0.1:6379> LRANGE tutorials 0 101) "mysql"2) "mongodb"3) "redis"在上面的例子中的三个值由命令LPUSH 插入到 redis 名称为 tutorials 的列表。Redis集合Redis集合是唯一字符串的无序集合。唯一集合是不允许数据有重复的键的。在 Redis 集合中添加，删除和测试成会是否存的时间复杂度为O（1）（恒定的时间，无论集合内包含元素的数量）。集合的最大长度为   232 - 1 个元素（4294967295，每个集合中超过四十亿个元素）。示例redis 127.0.0.1:6379> SADD yiibai redis(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> SADD yiibai mongodb(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> SADD yiibai mysql(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> SADD yiibai mysql(integer) 0redis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS yiibai1) "mysql"2) "mongodb"3) "redis"在上面的例子中的三个值被 Redis 的命令SADD插入到一个名为 yiibai 集合。Redis有序集合Redis的有序集合类似于 Redis 的集合，但是存储的值在集合中具有唯一性。另外有序集合的每个成员都使用分值（score）的东西，这个分值就是用于将有序集合排序，从分值最小到最大来排序。在 Redis 有序集合添加，删除和测试成员的存在的时间复杂度为 O（1）（恒定时间，无论集合内包含元素的数量）。列表的最大长度为 232 - 1 个元素（4294967295，每个集合的元素超过四十亿）。 示例redis 127.0.0.1:6379> ZADD yiibai 1 redis(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> ZADD yiibai 2 mongodb(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> ZADD yiibai 3 mysql(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> ZADD yiibai 3 mysql(integer) 0redis 127.0.0.1:6379> ZADD yiibai 4 mysql(integer) 0redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE yiibai 0 10 WITHSCORES1) "redis"2) "1"3) "mongodb"4) "2"5) "mysql"6) "4"在上面的例子中的三个值及其分值被 ZADD 命令插入一个名称为 yiibai 的 redis 有序集合中Redis HyperLogLogRedis HyperLogLog 是用来做基数统计的算法，HyperLogLog 的优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定 的、并且是很小的。在 Redis 里面，每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基 数。这和计算基数时，元素越多耗费内存就越多的集合形成鲜明对比。但是，因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以 HyperLogLog 不能像集合那样，返回输入的各个元素。示例下面的例子说明了 HyperLogLog Redis 的工作原理：redis 127.0.0.1:6379> PFADD tutorials "redis"1) (integer) 1redis 127.0.0.1:6379> PFADD tutorials "mongodb"1) (integer) 1redis 127.0.0.1:6379> PFADD tutorials "mysql"1) (integer) 1redis 127.0.0.1:6379> PFCOUNT tutorials(integer) 3Redis发布订阅Redis订阅和发布实现了通讯系统，发件人（在 Redis 中的术语称为发布者）发送邮件，而接收器（订户）接收它们。信息传输的链路称为通道。Redis 一个客户端可以订阅任意数量的通道。示例以下举例说明发布订阅用户如何工作。在下面的例子给出一个客户端订阅的通道命名 redisChat 。redis 127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE redisChatReading messages... (press Ctrl-C to quit)1) "subscribe"2) "redisChat"3) (integer) 1现在，两个客户端都在同一个通道名：redisChat 上发布消息，上述订阅客户端接收消息。redis 127.0.0.1:6379> PUBLISH redisChat "Redis is a great caching technique"(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> PUBLISH redisChat "Learn redis by tutorials point"(integer) 11) "message"2) "redisChat"3) "Redis is a great caching technique"1) "message"2) "redisChat"3) "Learn redis by tutorials point"Redis事务Redis事务允许一组命令在单一步骤中执行。事务有两个属性，说明如下：在一个事务中的所有命令作为单个独立的操作顺序执行。在Redis事务中的执行过程中而另一客户机发出的请求，这是不可以的；Redis事务是原子的。原子意味着要么所有的命令都执行，要么都不执行；示例Redis 事务由指令 MULTI 发起的，之后传递需要在事务中和整个事务中，最后由 EXEC 命令执行所有命令的列表。redis 127.0.0.1:6379> MULTIOKList of commands hereredis 127.0.0.1:6379> EXEC示例下面的例子说明了 Redis 的事务是如何开始和执行。redis 127.0.0.1:6379> MULTIOKredis 127.0.0.1:6379> SET tutorial redisQUEUEDredis 127.0.0.1:6379> GET tutorialQUEUEDredis 127.0.0.1:6379> INCR visitorsQUEUEDredis 127.0.0.1:6379> EXEC1) OK2) "redis"3) (integer) 1Redis脚本Redis 脚本是使用Lua解释脚本用来评估（计算）。从 Redis 2.6.0 版本开始内置这个解释器。命令 EVAL 用于执行 脚本命令。语法EVAL命令的基本语法如下：redis 127.0.0.1:6379> EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...]示例下面的例子说明了 Redis 脚本是如何工作的：redis 127.0.0.1:6379> EVAL "return {KEYS[1],KEYS[2],ARGV[1],ARGV[2]}" 2 key1 key2 first second1) "key1"2) "key2"3) "first"4) "second"Redis连接Redis 的连接命令基本上都用于管理 Redis服务器与客户端连接。示例下面的例子说明了一个客户端在Redis服务器上，如何检查服务器是否正在运行并验证自己。redis 127.0.0.1:6379> AUTH "password"OKredis 127.0.0.1:6379> PINGPONGRedis备份Redis的SAVE命令用于创建当前 Redis 数据库的备份。语法Redis 的 SAVE 命令的基本语法如下所示：127.0.0.1:6379> SAVE示例以下示例显示了如何在Redis的当前数据库中创建备份。127.0.0.1:6379> SAVEOK在执行此命令之后，将在 redis 目录中创建一个 dump.rdb 文件。恢复 Redis 数据要恢复 redis 数据只需要要将 Redis 的备份文件（dump.rdb）放到 Redis 的目录中，并启动服务器。要了解知道 Redis 目录在什么位置，可使用 CONFIG 命令，如下所示：127.0.0.1:6379> CONFIG get dir1) "dir"2) "/user/yiibai/redis-2.8.13/src"在上面的命令命令输出为 /user/yiibai/redis-2.8.13/src 就是使用的 Redis 目录，也就是 Redis 的服务器安装的目录。Bgsave创建 Redis 的备份也可以使用备用命令 BGSAVE 。此命令将启动备份过程，并在后台运行此。示例127.0.0.1:6379> BGSAVEBackground saving startedRedis安全Redis 数据库可以配置安全保护的，所以任何客户端在连接执行命令时需要进行身份验证。为了确保 Redis 的安全，需要在配置文件设置密码。示例下面给出的例子显示的步骤是用来确保 Redis 实例的安全。127.0.0.1:6379> CONFIG get requirepass1) "requirepass"2) ""默认情况下此属性是空的，这意味着此实例没有设置密码。可以通过执行以下命令来修改设置此属性127.0.0.1:6379> CONFIG set requirepass "yiibaipass"OK127.0.0.1:6379> CONFIG get requirepass1) "requirepass"2) "yiibaipass"如果客户端运行命令无需验证设置密码，那么（错误）NOAUTH 需要验证。错误将返回。因此，客户端需要使用 AUTH 命令来验证自己的身份信息。语法AUTH命令的基本语法如下所示：127.0.0.1:6379> AUTH passwordRedis性能测试Redis的基准性能测试是通过同时运行 N 个命令以检查 Redis 性能的工具。语法Redis的基准测试的基本语法如下所示：redis-benchmark [option] [option value]示例下面给出的示例是通过调用 100000 个（次）命令来检查 Redis。redis-benchmark -n 100000PING_INLINE: 141043.72 requests per secondPING_BULK: 142857.14 requests per secondSET: 141442.72 requests per secondGET: 145348.83 requests per secondINCR: 137362.64 requests per secondLPUSH: 145348.83 requests per secondLPOP: 146198.83 requests per secondSADD: 146198.83 requests per secondSPOP: 149253.73 requests per secondLPUSH (needed to benchmark LRANGE): 148588.42 requests per secondLRANGE_100 (first 100 elements): 58411.21 requests per secondLRANGE_300 (first 300 elements): 21195.42 requests per secondLRANGE_500 (first 450 elements): 14539.11 requests per secondLRANGE_600 (first 600 elements): 10504.20 requests per secondMSET (10 keys): 93283.58 requests per secondRedis客户端连接如果启用了Redis 的接受配置监听，客户端可在TCP端口上与Unix套接字连接。以下操作执行后新的客户端连接被服务器接受：客户端套接字在非阻塞状态，因为 Redis 使用复用和非阻塞I/O；TCP_NODELAY选项设定以确保不会在连接时延迟；创建一个可读的文件事件，以便 Redis 能够尽快收集客户端查询作为新的数据可被套接字读取；客户端最大连接数量在Redis的配置文件（redis.conf）有一个属性 maxclients ，它描述了可以连接到 Redis 的客户的最大数量。命令的基本语法是：config get maxclients1) "maxclients"2) "10000"默认情况下此属性设置为 10000（取决于OS的文件标识符限制最大数量），但可以修改这个属性。示例在下面给出的例子我们已经设置客户端最大连接数量为 100000，在之后启动服务器：redis-server --maxclients 100000Redis管道Redis是一个TCP服务器，支持请求/响应协议。在 redis 中一个请求完成以下步骤：客户端发送一个查询给服务器，并从套接字中读取，通常服务器的响应是在一个封闭的方式；服务器处理命令并将响应返回给客户端；管道的含义管道的基本含义是：客户端可以发送多个请求给服务器，而不等待全部响应，最后在单个步骤中读取所有响应。示例要检查 Redis 管道只需要启动 Redis 实例，并在终端输入以下命令。$(echo -en "PING\r\n SET tutorial redis\r\nGET tutorial\r\nINCR visitor\r\nINCR visitor\r\nINCR visitor\r\n"; sleep 10) | nc localhost 6379+PONG+OKredis:1:2:3在上面的例子所示，了解使用 PING 命令连接 Redis，之后我们在 Redis 设定一个名为 tutorial 字符串值，之后拿到这个键对应的值并增加访问人数的三倍。在结果中，我们可以看到所有的命令都提交给 Redis 一次，Redis是给单步输出所有命令。通道的好处这种技术的好处是显着提高协议的性能。管道localhost 获得至少达到百倍的网络连接速度。Redis分区分区是将数据分割成多个 Redis 实例，使每个实例将只包含键子集的过程。分区的好处它允许更大的数据库，使用多台计算机的内存总和。如果不分区，只是一台计算机有限的内存可以支持的数据存储；它允许按比例在多内核和多个计算机计算，以及网络带宽向多台计算机和网络适配器；分区的劣势涉及多个键的操作通常不支持。例如，如果它们被存储在被映射到不同的 Redis 实例键，则不能在两个集合之间执行交集；涉及多个键时，Redis事务无法使用；分区粒度是一个键，所以它不可能使用一个键和一个非常大的有序集合分享一个数据集；当使用分区，数据处理比较复杂，比如要处理多个RDB/AOF文件，使数据备份需要从多个实例和主机聚集持久性文件；添加和删除的容量可能会很复杂。例如：Redis的Cluster支持数据在运行时添加和删除节点是透明平衡的，但其他系统，如客户端的分区和代理服务器不支持此功能分区类型Redis 提供有两种类型的分区。假设我们有四个 redis 实例：R0，R1，R2，R3，分别表示用户用户如：user:1, user:2, ...等等范围分区范围分区被映射对象指定 Redis 实例在一个范围内完成。在我们的例子中，用户从ID为 0 至 ID10000 将进入实例 R0，而用户 ID 10001到ID 20000 将进入实例 R1 等等。散列分区在这种类型的分区是一个散列函数（例如，模数函数）用于将键转换为数字数据，然后存储在不同的 redis 实例。