Redis

Redis是一個開源（BSD許可高性能的記憶體存盤的key-value資料庫! 可用作資料庫，高速快取和訊息佇列代理，它支持字串、哈希表、串列(List)、集合(Set)、有序集合(Ordered Sets)，位圖（bitmap），hyperloglogs，GEO等資料型別，內置復制、Lua腳本、LRU識訓、事務以及不同級別磁盤持久化功能，同時通過Redis Sentinel提供高可用，通過Redis Cluster提供自動磁區，
優點

高性能: Redis能讀的速度是110000次/s,寫的速度是81000次/s ，
豐富的資料型別:Redis支持二進制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 資料型別操作，
原子性: Redis的所有操作都是原子性的，同時Redis還支持對幾個操作合并后的原子性執行，
Redis還支持 publish/subscribe, 通知, key過期等等特性， --這塊得功能用的少
可以持久化 , 資料淘汰 , 資料的過期時間 -- 可以用作一個資料庫，資料比較安全
分布式: 高并發高可靠擴展

適用的場景

用來做快取(ehcache/memcached)——redis的所有資料是放在記憶體中的（記憶體資料庫）
可以在某些特定應用場景下替代傳統資料庫解決一些特定需求
- 社交類的應用（共同好友，使用了某項功能的人數統計）
- session共享、購物車
- 實時排行榜
可以用于實作簡單的佇列系統(不常用)
可以用于實作簡單的訂閱-發布系統
- 在離線批計算中，可以用redis作為外部字典庫來查詢(map端join)
在實時流式計算中，可以用redis作為計算程序中的中間存盤，或者作為實時流式計算的最終結果存盤器

什么是快取？
快取的偽代碼：

import org.apache.commons.lang3.RandomUtils;
import java.sql.*;
import java.util.HashMap;

/**
 * 快取得目的就是為了減輕資料庫的壓力
 */
public class _01_快取 {
    static HashMap<Integer,String> map = new HashMap<>();

    public staticd void main(String[] args) throws Exception {
        //獲取mysql的連接
        Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "123456");
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            //我這邊再不斷的訪問資料庫
            int id = RandomUtils.nextInt(1,10000);
            String name = getData(conn, id);
        }
    }

    public static String getData(Connection conn,int id) throws SQLException {
        String name = "";
        PreparedStatement pps = conn.prepareStatement("select name from user where id = ?");

        pps.setInt(1,id);
        String mapName = map.get(id);

        if (mapName == null){
            ResultSet resultSet = pps.executeQuery();
            while (resultSet.next()){
                name = resultSet.getString(1);
                map.put(id,name);
            }
        }else {
            return mapName;
        }
        return name;
    }
}

Redis的單節點部署

下載原始碼包
官網：http://redis.io
所有版本安裝包下載鏈接：https://download.redis.io/releases/
編譯原始碼
原因：redis的原始碼是c語言開發，編譯redis原始碼需要安裝gcc

# 安裝centos的Extras庫,它里面有一些centos的安裝包
yum -y install centos-release-scl
# 安裝gcc,centos的默認gcc版本是4.8.5，給他升級到最新版本9.幾
# 并且安裝devtoolset 用來維護開發環境
yum -y install devtoolset-9-gcc devtoolset-9-gcc-c++ devtoolset-9-binutils
# 激活對應的devtoolset
scl enable devtoolset-9 bash
# 配置環境變數
echo "source /opt/rh/devtoolset-9/enable" /etc/profile
# source下環境變數使環境變數生效
source /etc/profile
# 安裝完成之后查看是否安裝成功
gcc -v
# 查看版本號，如果有版本號出現代表安裝成功
# 最下面一行出現這個
# gcc version 9.3.1 20200408 (Red Hat 9.3.1-2) (GCC) 

# 解壓redis原始碼
tar -zxf redis-6.0.9.tar.gz

cd redis-6.0.9/
# 編譯安裝 遷出可執行檔案
make install PREFIX=/opt/apps/redis6

# 將原來redis中的redis.conf復制出來，放在后來遷出的redis6檔案夾中去
cp /opt/apps/redis/redis.conf /opt/apps/redis6/

# 修改復制過來的組態檔
vi redis.conf
# 修改的第一個地方：
bind 127.0.0.1 # 原來監聽的埠是本機，后面我們要搭建集群，遠程連接,本地顯然是不合適
bind linux01  # 改成集群里面的地址

# 修改的第二個地方: 
# daemonize 后臺運行的意思，如果是no，就是前臺啟動，改成yes，后臺啟動，方便一點
daemonize no  # 原來是no
daemonize yes # 改成yes

# 環境變數
vi /etc/profile

# REDIS_HOME
export REDIS_HOME=/opt/app/redis6
export PATH=$PATH:$REDIS_HOME/bin

source /etc/profile

# 啟動redis
redis-server /opt/apps/redis6/redis.conf

# 查看是否啟動成功
netstat -nltp |grep redis

# 連接到客戶端
# -h 代表的是指定主機名，-p 代表的是埠號, 默認埠就是6379 --raw  中文顯示亂碼問題
redis-cli -h linux01 -p 6379 --raw

# 連接測驗 輸入ping 回傳pong則成功
linux01:6379> ping
PONG

Redis資料結構

key

keys

KEYS pattern
-- 查找所有符合給定模式 pattern 的 key

KEYS *             -- 匹配資料庫中所有 key
KEYS h?llo         -- 匹配 hello，hallo 和 hxllo 等，   占一個字符
KEYS h*llo         -- 匹配 hllo 和 heeeeello 等
KEYS h[ae]llo      -- 匹配 hello 和 hallo ，但不匹配 hillo

-- 回傳值：符合給定模式的 key 串列，

MSET one 1 two 2 three 3 four 4  -- 一次設定 4 個 key
KEYS *o*
KEYS t??
KEYS t[w]*
KEYS *  -- 匹配資料庫內所有 key

DEL

DEL key [key ...]
-- 洗掉給定的一個或多個 key ，
-- 不存在的 key 會被忽略，
-- 回傳值：被洗掉 key 的數量，### DUMP
Plain Text
DUMP key
序列化給定 key ，并回傳被序列化的值，使用 RESTORE 命令可以將這個值反序列化為 Redis 鍵，
序列化生成的值有以下幾個特點：
它帶有 64 位的校驗和，用于檢測錯誤， RESTORE 在進行反序列化之前會先檢查校驗和，
值的編碼格式和 RDB 檔案保持一致，
RDB 版本會被編碼在序列化值當中，如果因為 Redis 的版本不同造成 RDB 格式不兼容，那么 Redis 會拒絕對這個值進行反序列化操作，
序列化的值不包括任何生存時間資訊，

回傳值：
如果 key 不存在，那么回傳 nil ，
否則，回傳序列化之后的值，

DUMP

DUMP key
-- 序列化給定 key ，并回傳被序列化的值，使用 RESTORE 命令可以將這個值反序列化為 Redis 鍵，

-- 序列化生成的值有以下幾個特點：
-- 它帶有 64 位的校驗和，用于檢測錯誤， RESTORE 在進行反序列化之前會先檢查校驗和，
-- 值的編碼格式和 RDB 檔案保持一致，
-- RDB 版本會被編碼在序列化值當中，如果因為 Redis 的版本不同造成 RDB 格式不兼容，那么 Redis 會拒絕對這個值進行反序列化操作，
-- 序列化的值不包括任何生存時間資訊，

-- 回傳值：
-- 如果 key 不存在，那么回傳 nil ，
-- 否則，回傳序列化之后的值，

set name hello

linux01:6379> dump name
"\x00\x05hello\t\x00\xb3\x80\x8e\xba1\xb2C\xbb"

RESTORE

RESTORE key ttl serialized-value
-- 反序列化給定的序列化值，并將它和給定的 key 關聯，
-- 引數 ttl 以毫秒為單位為 key 設定生存時間；如果 ttl 為 0 ，那么不設定生存時間，
-- RESTORE 在執行反序列化之前會先對序列化值的 RDB 版本和資料校驗和進行檢查，如果 RDB 版本不相同或者資料不完整的話，那么 RESTORE 會拒絕進行反序列化，并回傳一個錯誤，

-- 回傳值：
-- 如果反序列化成功那么回傳 OK ，否則回傳一個錯誤，

SET greeting "hello, dumping world!"

DUMP greeting
--  "\x00\x15hello, dumping world!\x06\x00E\xa0Z\x82\xd8r\xc1\xde"

RESTORE greeting-again 0 "\x00\x15hello, dumping world!\x06\x00E\xa0Z\x82\xd8r\xc1\xde"

GET greeting-again
-- "hello, dumping world!"

EXISTS

EXISTS key
-- 檢查給定 key 是否存在，
-- 回傳值：若 key 存在，回傳 1 ，否則回傳 0 ，

EXPIRE

EXPIRE key seconds
-- 為給定 key 設定生存時間，當 key 過期時(生存時間為 0 )，它會被自動洗掉，

-- 更新生存時間
-- 可以對一個已經帶有生存時間的 key 執行 EXPIRE 命令，新指定的生存時間會取代舊的生存時間，

-- 過期時間的精確度
-- 在 Redis 2.4 版本中，過期時間的延遲在 1 秒鐘之內 —— 也即是，就算 key 已經過期，但它還是可能在過期之后一秒鐘之內被訪問到，而在新的 Redis 2.6 版本中，延遲被降低到 1 毫秒之內，

-- 回傳值：
-- 設定成功回傳 1 ，
-- 當 key 不存在或者不能為 key 設定生存時間時(比如在低于 2.1.3 版本的 Redis 中你嘗試更新 key 的生存時間)，回傳 0 

SET cache_page "www.google.com"
EXPIRE cache_page 30  -- 設定過期時間為 30 秒
TTL cache_page -- 查看剩余生存時間
EXPIRE cache_page 30000   -- 更新過期時間

TTL

TTL key
-- 以秒為單位，回傳給定 key 的剩余生存時間(TTL, time to live)，

-- 回傳值：
-- 當 key 不存在時，回傳 -2 ，
-- 當 key 存在但沒有設定剩余生存時間時，回傳 -1 ，
-- 否則，以秒為單位，回傳 key 的剩余生存時間，

PTTL

PTTL key
-- 這個命令類似于 TTL 命令，但它以毫秒為單位回傳 key 的剩余生存時間，而不是像 TTL 命令那樣，以秒為單位，

-- 回傳值：
-- 當 key 不存在時，回傳 -2
-- 當 key 存在但沒有設定剩余生存時間時，回傳 -1
-- 否則，以毫秒為單位，回傳 key 的剩余生存時間

EXPIREAT

EXPIREAT key timestamp
-- EXPIREAT 的作用和 EXPIRE 類似，都用于為 key 設定生存時間，
-- 不同在于 EXPIREAT 命令接受的時間引數是 UNIX 時間戳(unix timestamp)，

PEXPIREAT

PEXPIREAT key milliseconds-timestamp
--這個命令和 EXPIREAT 命令類似，但它以毫秒為單位設定 key 的過期 unix 時間戳，而不是像 EXPIREAT 那樣，以秒為單位

--回傳值：
--如果生存時間設定成功，回傳 1
--當 key 不存在或沒辦法設定生存時間時，回傳 0

PERSIST

PERSIST key
-- 移除給定 key 的生存時間，將這個 key 從『易失的』(帶生存時間 key )轉換成『持久的』(一個不帶生存時間、永不過期的 key )，

-- 回傳值：
-- 當生存時間移除成功時，回傳 1 .
--如果 key 不存在或 key 沒有設定生存時間，回傳 0

RANDOMKEY

RANDOMKEY
-- 從當前資料庫中隨機回傳(不洗掉)一個 key

-- 回傳值：
-- 當資料庫不為空時，回傳一個 key
-- 當資料庫為空時，回傳 nil

RENAME

RENAME key newkey
-- 將 key 改名為 newkey ，
-- 當 key 和 newkey 相同，或者 key 不存在時，回傳一個錯誤，
-- 當 newkey 已經存在時， RENAME 命令將覆寫舊值，

-- 回傳值：
-- 改名成功時提示 OK ，失敗時候回傳一個錯誤，

RENAMENX

RENAMENX key newkey
-- 當且僅當 newkey 不存在時，將 key 改名為 newkey
-- 當 newkey 存在時，回傳一個0

-- 回傳值：
-- 修改成功時，回傳 1
-- 如果 newkey 已經存在，回傳 0

MIGRATE

MIGRATE host port key destination-db timeout [COPY] [REPLACE]
-- 將 key 原子性地從當前實體傳送到目標實體的指定資料庫上，一旦傳送成功， key 保證會出現在目標實體上，而當前實體上的 key 會被洗掉
-- 這個命令是一個原子操作，它在執行的時候會阻塞進行遷移的兩個實體，直到以下任意結果發生：遷移成功，遷移失敗，等到超時
-- 命令的內部實作是這樣的：它在當前實體對給定 key 執行 DUMP 命令 ，將它序列化，然后傳送到目標實體，目標實體再使用 RESTORE 對資料進行反序列化，并將反序列化所得的資料添加到資料庫中；當前實體就像目標實體的客戶端那樣，只要看到 RESTORE 命令回傳 OK ，它就會呼叫 DEL 洗掉自己資料庫上的 key
-- timeout 引數以毫秒為格式，指定當前實體和目標實體進行溝通的最大間隔時間，這說明操作并不一定要在 timeout 毫秒內完成，只是說資料傳送的時間不能超過這個 timeout 數

-- 可選項：
-- COPY ：不移除源實體上的 key
-- REPLACE ：替換目標實體上已存在的 key

-- 回傳值：遷移成功時回傳 OK ，否則回傳相應的錯誤，

MOVE

MOVE key db
-- 將當前資料庫的 key 移動到給定的資料庫 db 當中，
-- 如果當前資料庫(源資料庫)和給定資料庫(目標資料庫)有相同名字的給定 key ，或者 key 不存在于當前資料庫，那么 MOVE 沒有任何效果，
-- 因此，也可以利用這一特性，將 MOVE 當作鎖(locking)原語(primitive)，

-- 回傳值：移動成功回傳 1 ，失敗則回傳 0 ，

String

SET

SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
-- 將字串值 value 關聯到 key ，
-- 如果 key 已經持有其他值， SET 就覆寫舊值，無視型別，
-- 對于某個原本帶有生存時間（TTL）的鍵來說， 當 SET 命令成功在這個鍵上執行時， 這個鍵原有的 TTL 將被清除，

-- 可選引數
-- 從 Redis 2.6.12 版本開始， SET 命令的行為可以通過一系列引數來修改：
-- EX second ：設定鍵的過期時間為 second 秒， SET key value EX second 效果等同于 SETEX key second value ，
-- PX millisecond ：設定鍵的過期時間為 millisecond 毫秒， SET key value PX millisecond 效果等同于 PSETEX key millisecond value ，
-- NX ：只在鍵不存在時，才對鍵進行設定操作， SET key value NX 效果等同于 SETNX key value 
-- XX ：只在鍵已經存在時，才對鍵進行設定操作，

-- 回傳值：
-- 在 Redis 2.6.12 版本以前， SET 命令總是回傳 OK ，
-- 從 Redis 2.6.12 版本開始， SET 在設定操作成功完成時，才回傳 OK ，
-- 如果設定了 NX 或者 XX ，但因為條件沒達到而造成設定操作未執行，那么命令回傳空批量回復（NULL Bulk Reply）


-- 對不存在的鍵進行設定
redis 127.0.0.1:6379> SET key "value"
OK

redis 127.0.0.1:6379> GET key
"value"

-- 對已存在的鍵進行設定
redis 127.0.0.1:6379> SET key "new-value"
OK

redis 127.0.0.1:6379> GET key
"new-value"

-- 使用 EX 選項
redis 127.0.0.1:6379> SET key-with-expire-time "hello" EX 10086
OK

redis 127.0.0.1:6379> GET key-with-expire-time
"hello"

redis 127.0.0.1:6379> TTL key-with-expire-time
(integer) 10069

-- 使用 PX 選項
redis 127.0.0.1:6379> SET key-with-pexpire-time "moto" PX 123321
OK

redis 127.0.0.1:6379> GET key-with-pexpire-time
"moto"

redis 127.0.0.1:6379> PTTL key-with-pexpire-time
(integer) 111939


-- 使用 NX 選項
redis 127.0.0.1:6379> SET not-exists-key "value" NX
OK      -- 鍵不存在，設定成功

redis 127.0.0.1:6379> GET not-exists-key
"value"

redis 127.0.0.1:6379> SET not-exists-key "new-value" NX
(nil)   -- 鍵已經存在，設定失敗

redis 127.0.0.1:6379> GEt not-exists-key
"value" # 維持原值不變


-- 使用 XX 選項
redis 127.0.0.1:6379> EXISTS exists-key
(integer) 0

redis 127.0.0.1:6379> SET exists-key "value" XX
(nil)   -- 因為鍵不存在，設定失敗

redis 127.0.0.1:6379> SET exists-key "value"
OK      -- 先給鍵設定一個值

redis 127.0.0.1:6379> SET exists-key "new-value" XX
OK      -- 設定新值成功

redis 127.0.0.1:6379> GET exists-key
"new-value"


-- NX 或 XX 可以和 EX 或者 PX 組合使用
redis 127.0.0.1:6379> SET key-with-expire-and-NX "hello" EX 10086 NX
OK

redis 127.0.0.1:6379> GET key-with-expire-and-NX
"hello"

redis 127.0.0.1:6379> TTL key-with-expire-and-NX
(integer) 10063

redis 127.0.0.1:6379> SET key-with-pexpire-and-XX "old value"
OK

redis 127.0.0.1:6379> SET key-with-pexpire-and-XX "new value" PX 123321
OK

redis 127.0.0.1:6379> GET key-with-pexpire-and-XX
"new value"

redis 127.0.0.1:6379> PTTL key-with-pexpire-and-XX
(integer) 112999


-- EX 和 PX 可以同時出現，但后面給出的選項會覆寫前面給出的選項
redis 127.0.0.1:6379> SET key "value" EX 1000 PX 5000000
OK

redis 127.0.0.1:6379> TTL key
(integer) 4993  -- 這是 PX 引數設定的值

redis 127.0.0.1:6379> SET another-key "value" PX 5000000 EX 1000
OK

redis 127.0.0.1:6379> TTL another-key
(integer) 997   -- 這是 EX 引數設定的值

GET

GET key
-- 回傳 key 所關聯的字串值
-- 如果 key 不存在那么回傳特殊值 nil
-- 假如 key 儲存的值不是字串型別，回傳一個錯誤，因為 GET 只能用于處理字串值

-- 回傳值：
-- 當 key 不存在時，回傳 nil，否則，回傳 key 的值
-- 如果 key 不是字串型別，那么回傳一個錯誤

-- 對不存在的 key 或字串型別 key 進行 GET
redis> GET db
(nil)

redis> SET db redis
OK

redis> GET db
"redis"

-- 對不是字串型別的 key 進行 GET
redis> DEL db
(integer) 1

redis> LPUSH db redis mongodb mysql
(integer) 3

redis> GET db
(error) ERR Operation against a key holding the wrong kind of value

MSET

MSET key value [key value ...]
-- 同時設定一個或多個 key-value 對，
-- 如果某個給定 key 已經存在，那么 MSET 會用新值覆寫原來的舊值，如果這不是你所希望的效果，請考慮使用 MSETNX 命令：它只會在所有給定 key 都不存在的情況下進行設定操作，
-- MSET 是一個原子性(atomic)操作，所有給定 key 都會在同一時間內被設定，某些給定 key 被更新而另一些給定 key 沒有改變的情況，不可能發生，


redis> MSET date "2012.3.30" time "11:00 a.m." weather "sunny"
OK

redis> MGET date time weather
1) "2012.3.30"
2) "11:00 a.m."
3) "sunny"


-- MSET 覆寫舊值例子
redis> SET google "google.hk"
OK

redis> MSET google "google.com"
OK

redis> GET google
"google.com"

MGET

MGET key [key ...]
-- 回傳所有(一個或多個)給定 key 的值，
-- 如果給定的 key 里面，有某個 key 不存在，那么這個 key 回傳特殊值 nil ，因此，該命令永不失敗，

-- 回傳值：一個包含所有給定 key 的值的串列，
edis> SET redis redis.com
OK

redis> SET mongodb mongodb.org
OK

redis> MGET redis mongodb mysql
1) "redis.com"
2) "mongodb.org"
3) (nil)

GETSET

GETSET key value
-- 將給定 key 的值設為 value ，并回傳 key 的舊值(old value)，
-- 當 key 存在但不是字串型別時，回傳一個錯誤，

-- 回傳值：
-- 回傳給定 key 的舊值，
-- 當 key 沒有舊值時，也即是， key 不存在時，回傳 nil ，

redis> GETSET db mongodb    -- 沒有舊值，回傳 nil
(nil)

redis> GET db
"mongodb"

redis> GETSET db redis      -- 回傳舊值 mongodb
"mongodb"

redis> GET db
"redis"

APPEND

APPEND key value
-- 如果 key 已經存在并且是一個字串， APPEND 命令將 value 追加到 key 原來的值的末尾，
-- 如果 key 不存在， APPEND 就簡單地將給定 key 設為 value ，就像執行 SET key value 一樣，

-- 回傳值：追加 value 之后， key 中字串的長度，

DECRBY

DECRBY key decrement
-- 將 key 所儲存的值減去減量 decrement ，
-- 如果 key 不存在，那么 key 的值會先被初始化為 0 ，然后再執行 DECRBY 操作，
-- 如果值包含錯誤的型別，或字串型別的值不能表示為數字，那么回傳一個錯誤，
-- 本操作的值限制在 64 位(bit)有符號數字表示之內，

DECR key
-- 將 key 中儲存的數字值減一


-- 回傳值：減去 decrement 之后， key 的值，

INCRBY

INCRBY key increment
-- 將 key 所儲存的值加上增量 increment ，
-- 如果 key 不存在，那么 key 的值會先被初始化為 0 ，然后再執行 INCRBY 命令，
-- 如果值包含錯誤的型別，或字串型別的值不能表示為數字，那么回傳一個錯誤，
-- 本操作的值限制在 64 位(bit)有符號數字表示之內，

INCR key
-- 將 key 中儲存的數字值增一

-- 回傳值：加上 increment 之后， key 的值，

GETRANGE

GETRANGE key start end
-- 回傳 key 中字串值的子字串，字串的截取范圍由 start 和 end 兩個偏移量決定(包括 start 和 end 在內)，
-- 負數偏移量表示從字串最后開始計數， -1 表示最后一個字符， -2 表示倒數第二個，以此類推，
-- GETRANGE 通過保證子字串的值域(range)不超過實際字串的值域來處理超出范圍的值域請求，

-- 回傳值：截取得出的子字串，

STRLEN

STRLEN key
-- 回傳 key 所儲存的字串值的長度
-- 當 key 儲存的不是字串值時，回傳一個錯誤

-- 回傳值：
-- 字串值的長度
-- 當 key 不存在時，回傳 0

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