Redis入门一（数据结构和API）

特点

• 数据结构
  • key-value
    • Java Map : String value = map.get(“key”)
    • Python Dict : dictionary[“key “] value
    • PHP Array:[‘key’ => ‘value’]
    • ……
  • 其他
    • BitMaps 位图 布隆过滤器
    • HyperLoglog 超小内存唯一值计数
    • GEO 地理信息定位
      
• 速度快
  • 10w OPS 即operation per second 每秒操作次数。意味着每秒对Redis的持久化操作
  • 数据存储在内存
• 
• 
• C语言编写
• 单线程
• 持久化
  • 内存（数据） -> 异步 硬盘 RDB AOF
  • 高可用 Redis-Sentinel(v2.8)
  • 分布式 Redis-Cluster(v3.0)
• 主从复制
  • 高可用分布式
• 功能丰富
  • 发布订阅
  • 事务
  • Lua脚本
  • pipeline
• simple
  • 23000 lines of core code
  • 不依赖外部库（like libevent）
  • 单线程模型

典型应用场景

• 缓存系统
• 计数器
• 消息队列系统 发布订阅
• 排行榜
• 社交网络
• 实时系统
• 布隆过滤器

安装

$ wget http://download.redis.io/releases/redis-2.8.17.tar.gz
$ tar xzf redis-2.8.17.tar.gz
$ cd redis-2.8.17
$ make && make install 

• redis-server
  • Redis服务器
• redis-cli
  • Redis命令行客户端
• redis-benchmark
  • 性能测试
• redis-check-aof
  • AOF文件修复工具
• redis-check-dump
  • RDB文件检查工具
• redis-sentine
  • sentinel服务器（2.8以后）

启动方式

$ cd src
# 最简启动
$ ./redis-server
# 动态参数启动
redis-server --port 6379
# 配置文件启动
redis-server 配置文件

# 验证方式
ps -ef | grep redis
netstat -antpl |grep redis
redis-cli -h ip -p port ping

• 生成环境选择配置启动
• 单机多实例配置文件可以用端口区分开

客户端连接

[@zw-34-55~]#redis-cli-h 10.10.79.150-p 6384
10.10.79.150：6384>ping
PONG
10.10.79.150:6384>set hello world
OK
10.10.79.150:6384>get hello
hello

• 状态回复
  • ping
• 错误回复
• 整数回复
  • incr
• 字符串回复
  • get
• 多行字符串回复
  • mget

命令配置

• daemonize
  • 是否是守护进程（nolyes)
• port
  • Redis对外端口号
• logfile
  • Redis系统日志
• dir
  • Redis工作目录

通用命令

• key

• keys*

  • 遍历所有key
  • keys命令一般不再生产环境使用.过重,o(n)
  • 

• 热备从节点

• scan 用于迭代当前数据库中的数据库键

• del key [key…]

  • 删除指定key-value
  • 时间复杂度 O(1)

• dbsize

  • 计算key的总数
  • 时间复杂度 O(1)

• expire key seconds

  • key在seconds秒后过期
  • 时间复杂度 O(1)

• exists key

  • 检查key是否存在
  • 时间复杂度 O(1)

• type key

  • 返回key的类型 string,hash,list,set,zset,none
  • 时间复杂度 O(1)
    

• ttl key

  • 查看key剩余的过期时间

• persist key

  • 去掉key的过期时间
    
    

数据结构和内部编码

单线程为什么这么快？

• 1.纯内存
• 2.非阻塞IO
• 3.避免线程切换和竞态消耗
  
• 1.一次只运行一条命令
• 2.拒绝长（慢）命令
  • keys,flushall,flushdb,slow lua script,mutil/exec,operate ,big value(collection)
• 3.其实不是单线程
  • fysnc file descriptor
  • close file descriptor

API们

字符串

• 场景
  • 缓存
  • 分布式锁
  • 计数器
    字符串键值结构
    
• get key
  • 获取key对应的value
  • 时间复杂度 O(1)
• set key value
  • 设置key-value
  • 时间复杂度 O(1)
• del key
  • 删除key-value
  • 时间复杂度 O(1)
• incr key
  • key自增1，如果key不存在，自增后get(key)=1
  • 时间复杂度 O(1)
• decr key
  • key自减1，如果key不存在，自减后get(key)=-1
  • 时间复杂度 O(1)
• incrby key k
  • key自增k，如果key不存在，自增后get(key)=k
  • 时间复杂度 O(1)
• decr key k
  • key自减k，如果key不存在，自减后get(key)=-k
  • 时间复杂度 O(1)
    
• set key value
  • 不管key是否存在，都设置
  • 时间复杂度 O(1)
• setnx key value
  • key不存在，才设置
  • 时间复杂度 O(1)
• set key value xx
  • key存在，才设置
  • 时间复杂度 O(1)
• mget keyl key2 key3…
  • 批量获取key,原子操作
  • 时间复杂度 O(n)
• mset key1 valuel key2 value2 key3 value3
• 批量设置key-value
• 时间复杂度 O(n)
  
• getset key newvalue
  • set key newvalue并返回旧的value
  • 时间复杂度 O(1)
• append key value
  • 将value追加到旧的value
  • 时间复杂度 O(1)
• strlen key
  • 返回字符串的长度（注意中文）
  • 时间复杂度 O(1)
• incrbyfloat key 3.5
  • 增加key的value值3.5
  • 时间复杂度 O(1)
• getrange key start end
  • 获取字符串指定下标所有的值
  • 时间复杂度 O(1)
• setrange key index value
  • 设置指定下标所有对应的值
  • 时间复杂度 O(1)
    

HASH

• 时间复杂度O(1)
• hget key field
  • 获取hash key对应的field的value
• hset key field value
  • 设置hash key对应field的value
• hdel key field
  • 删除hash key对应field的value
• hexists key field
  • 判断hash key是否有field
• 时间复杂度O(n)
• hmget key field1 field2…fieldN
  • 批量获取hash key的一批field对应的值
• hmset key field 1 valuel field2 value2…fieldN valueN
  • 批量设置hash key的一批field value
    
• 时间复杂度O(n)
• hgetall key
  • 返回hash key对应所有的field和value
• hvals key
  • 返回hash key对应所有field的value
• hkeys key
  • 返回hash key对应所有field
• 时间复杂度O(1)
• hsetnx key field value
  • 设置hash key对应field的value（如field已经存在，则失败）
• hincrby key field intCounter
  • hash key对应的field的value自增intCounter
• hincrbyfloat key field floatCounter
  • hincrby浮点数版
    

string和hash对比

lists 列表

Set 集合

• 无序
• 无重复
• 集合间操作
• smembers 无序，小心使用（数据过大时）

---

• 时间复杂度 O(1)
• sadd key element
  • 向集合key添加element（如果element已经存在，添加失败）
• srem key element
  • 将集合key中的element移除掉
    
    
    

集合间操作

• SADD=Tagging
• SPOP/SRANDMEMBER=Random item
• SADD+SINTER =Social Graph
  

zset 有序集合

• 无重复元素
• 列表 -> 可以有重复元素

---

• zadd key score element(可以是多对）
  • 添加score和element
  • O(logN)
    
• zrem key element(可以是多个）
  • 删除元素
  • O(1)

• zscore key element
  • 返回元素的分数
  • O(1)
• zincrby key increScore element
  • 增加或减少元素的分数
  • O(1)
• zcard key
  • 返回元素的总个数
  • O(1)
• zrange key start end [WITHSCORES]
  • 返回指定索引范围内的升序元素[分值]
  • O(log(n)+m)
• zrangebyscore key minScore maxScore [WITHSCORES]
  • 返回指定分数范围内的升序元素[分值]
  • O(log(n)+m)
• zcount key minScore maxScore
  • 返回有序集合内在指定分数范围内的个数
  • O(log(n)+m)
• zremrangebyrank key start end
  • 删除指定排名内的升序元素
  • O(log(n)+m)
• zremrangebyscore key minScore maxScore
  • 删除指定分数内的升序元素
  • O(log(n)+m)
    
    
    
    

Jedis And redis-py