Redis的基本介绍

Redis

《Redis 实战》已经看过了好几遍了，所以想写写记录下对 Redis 的领悟。Redis 是一个性能强劲的远程内存数据库，提供了 5 种不同类型的数据结构，可以通过复制、持久化和客户端分片等特性进行扩展。

简介

如果熟悉关系数据库，那么就知道关联两个表的数据的 SQL 查询。而 Redis 则属于人们常说的 NoSQL 数据库或者非关系型数据库，Redis 不使用表，也不会预定义，它存储键（key）与 5 种不同数据类型的值（value）之间的映射（mapping）。

高性能键值缓存服务器 memcached 常与 Redis 进行比较：

在使用类似 Redis 的内存数据库时，一个首先要考虑的问题就是“当服务器被关闭时，服务器存储的数据将何去何从呢？”

Redis 拥有两种不同形式的持久化方法：第一种持久化方法为时间点转储（point-in-time dump），转储操作的触发条件为“指定时间段内有指定数量的写操作执行”，如果配置了多个触发条件，只需满足任何一条就可以执行；第二种持久化方法将所有修改了数据库的命令都写入一个只追加（append-only）文件里面，可以根据数据的重要程度来分别使用三种策略，将只追加写入设置为从不同步（sync）、每秒同步一次或者每写入一个命令就同步一次。

尽管 Redis 的性能很好，但受限于 Redis 的内存存储设计，有时候使用一台 Redis 服务器可能没办法处理所有请求。因此，为了扩展 Redis 的读性能，并为 Redis 提供故障转移（failover）支持，Redis 实现了主从复制特性：执行复制的从服务器会连上主服务器，接收主服务器发送的整个数据库的初始副本（copy）；之后主服务器执行的写命令，都会被发送给所有连接着的从服务器去执行，从而实时地更新从服务器但数据集。因为从服务器包含的数据会不断地进行更新，所有客户端可以向任意一个从服务器发送读请求，以此来避免对主服务器进行集中式的访问。

数据结构

Redis 的 5 种数据结构类型分别为 STRING（字符串）、LIST（列表）、SET（集合）、HASH（散列）和 ZSET（有序集合）。

通过 redis-cli 控制台与 Redis 进行交互，熟悉基础的常用命令

字符串

STRING 类型中的命令，比如 GET（获取值）、SET（设置值）和 DEL（删除值）。

$ ./redis-cli
127.0.0.1:6379> set hello world
OK
127.0.0.1:6379> get hello
"world"
127.0.0.1:6379> set hello1 world1
OK
127.0.0.1:6379> get hello1
"world1"
127.0.0.1:6379> set hello1 redis
OK
127.0.0.1:6379> get hello1
"redis"
127.0.0.1:6379> get hello2
(nil)
127.0.0.1:6379> del hello hello1 hello2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> get hello
(nil)
127.0.0.1:6379> get hello1
(nil)
127.0.0.1:6379>

列表

一个列表可以存储多个字符串，常用命令比如：RPUSH 命令和 LPUSH 命令分别用于将元素推入列表的左端和右端；LPOP 命令和 RPOP 命令分别用于从列表的左端和右端弹出元素；LINDEX 命令用于获取列表在给定位置上的一个元素；LRANGE 命令用于获取列表在给定范围的所有元素。

$ ./redis-cli
127.0.0.1:6379> RPUSH list-key item
(integer) 1
127.0.0.1:6379> RPUSH list-key item3 item2
(integer) 3
127.0.0.1:6379> LPUSH list-key item4 item5
(integer) 5
127.0.0.1:6379> LRANGE list-key 0 -1
1) "item5"
2) "item4"
3) "item"
4) "item3"
5) "item2"
127.0.0.1:6379> LINDEX list-key 3
"item3"
127.0.0.1:6379> LINDEX list-key -2
"item3"
127.0.0.1:6379> LPOP list-key
"item5"
127.0.0.1:6379> LRANGE list-key 0 -1
1) "item4"
2) "item"
3) "item3"
4) "item2"
127.0.0.1:6379> LRANGE list-key 0 6
1) "item4"
2) "item"
3) "item3"
4) "item2"
127.0.0.1:6379> LPUSH list-key2 item
(integer) 1
127.0.0.1:6379> RPOP list-key2
"item"
127.0.0.1:6379> RPOP list-key2
(nil)
127.0.0.1:6379> LRANGE list-key2 0 -1
(empty list or set)
127.0.0.1:6379> LRANGE list 0 -1
(empty list or set)
127.0.0.1:6379> GET list-key2
(nil)
127.0.0.1:6379> GET list
(nil)
127.0.0.1:6379> GET list-key
(error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value
127.0.0.1:6379>

集合

集合通过使用散列表来保证自己存储的每个字符串都是各不相同的，集合使用无序（unordered）方式存储元素，所以不能像使用列表那样，将元素推入集合的某一端，或者从集合的某一段弹出元素。不过用户可以使用 SADD 命令将元素加入集合，使用 SREM 从集合里面移除元素。另外可以通过 SISMEMBER 命令快速地检查一个元素是否已经存在于集合中，或者使用 SMEMBERS 命令获取集合包含的所有元素。

$ ./redis-cli
127.0.0.1:6379> SADD set-key item
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SADD set-key item item3 item4 item2
(integer) 3
127.0.0.1:6379> SMEMBERS set-key
1) "item3"
2) "item2"
3) "item4"
4) "item"
127.0.0.1:6379> SISMEMBER set-key item
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SISMEMBER set-key item5
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SREM set-key item
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SREM set-key item
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SREM set-key item5
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SMEMBERS set-key
1) "item3"
2) "item2"
3) "item4"
127.0.0.1:6379>

集合除了基本的添加操作和移除操作，还支持很多其他操作，比如 SINTER、SUNION、SDIFF 这三个命令就可以分别执行常见的交集操作、并集操作和差集操作，之后会进行更详细介绍。

散列

Redis 的散列可以存储多个键值对之间的映射。和字符串一样，散列存储的值可以是字符串又可以是数字值，并且用户同样可以对散列存储的数字执行自增操作或者自减操作。

$ ./redis-cli
127.0.0.1:6379> HSET hash-key sub-key1 value1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HSET hash-key sub-key2 value2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HSET hash-key sub-key1 value3
(integer) 0
127.0.0.1:6379> HGET hash-key sub-key1
"value3"
127.0.0.1:6379> HGETALL hash-key
1) "sub-key1"
2) "value3"
3) "sub-key2"
4) "value2"
127.0.0.1:6379> HDEL hash-key sub-key1 sub-key sub-key2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> HGETALL hash-key
(empty list or set)
127.0.0.1:6379>

有序集合

有序集合和散列一样都用于存储键值对：有序集合的键被称为成员（member），每个成员都是独一无二的；有序集合的值被称为分值（score），分值必须为浮点数。有序集合是 Redis 里面唯一一个既可以根据成员访问元素（这一点和散列一样），又可以根据分值以及分值的排列顺序来访问元素的结构。

$ ./redis-cli
127.0.0.1:6379> ZADD zset-key 728 member1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZADD zset-key 982 member2 643 member3 770 member1
(integer) 2
127.0.0.1:6379> ZRANGE zset-key 0 -1
1) "member3"
2) "member1"
3) "member2"
127.0.0.1:6379> ZRANGE zset-key 0 -1 withscores
1) "member3"
2) "643"
3) "member1"
4) "770"
5) "member2"
6) "982"
127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE zset-key 0 800 withscores
1) "member3"
2) "643"
3) "member1"
4) "770"
127.0.0.1:6379> ZREM zset-key member1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZREM zset-key member1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> ZRANGE zset-key 0 -1
1) "member3"
2) "member2"
127.0.0.1:6379>