NoSQL之Redis数据库

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1 关系数据库和非关系数据库

1.1 关系型数据库

关系型数据库是一个结构化的数据库,创建在关系模型(二维表格模型)基础上,一般面向于记录。SQL语句(标准数据查询语言)就是一种基于关系型数据库的语言,用于执行对关系型数据库中数据的检索和操作。

主流的关系型数据库包括Oracle、 MySQL、SQL Server、Microsoft Access、 DB2、 PostgreSQL 以上数据库在使用的时候必须先建库建表设计表结构,然后存储数据的时候按表结构去存,如果数据与表结构不匹配就会存储失败。

1.2 非关系型数据库

NoSQL (NOSQL = Not Only SQL ),意思是"不仅仅是SQL",是非关系型数据库的总称。

除了主流的关系型数据库外的数据库,都认为是非关系型。

不需要预先建库建表定义数据存储表结构,每条记录可以有不同的数据类型和字段个数(比如微信群聊里的文字、图片、视频、音乐等)。

主流的NoSQL 数据库有Redis、MongBD、 Hbase、Memcached、 ElasticSearch、 TSDB等

1.3 关系型数据库和非关系型数据库区别

1.3.1 数据存储方式不同

关系型和关系型数据库的主要差异是数据存储的方式。关系型数据天然就是表格式的,因此存储在数据表的行和列中。数据表可以彼此关联协作存储,也很容易提取数据

与其相反,非关系型数据不适合存储在数据表的行和列中,而是大块组合在一起。非关系型数据通常存储在数据集中,就像文档、键值对或者图结构。你的数据及其特性是选择数据存储和提取方式的首要影响因素。

1.3.2 扩展方式不同

SQL和NoSQL数据库最大的差别可能是在扩展方式上,要支持日益增长的需求当然要扩展。

要支持更多并发量,SQL数据库是纵向扩展,也就是说提高处理能力,使用速度更快速的计算机,这样处理相同的数据集就更快了。因为数据存储在关系表中,操作的性能瓶颈可能涉及很多个表,这都需要通过提高计算机性能来克服。虽然SQL数据库有很大扩展空间,但最终肯定会达到纵向扩展的上限。

而NoSQL数据库是横向扩展的。因为非关系型数据存储天然就是分布式的,NoSQL数据库的扩展可以通过给资源池添加更多普通的数据库服务器(节点)来分担负载。

1.3.3 对事务性的支持不同

如果数据操作需要高事务性或者复杂数据查询需要控制执行计划,那么传统的SQL数据库从性能和稳定性方面考虑是你的最佳选择。SQL数据库支持对事务原子性细粒度控制,并且易于回滚事务。

虽然NoSQL数据库也可以使用事务操作,但稳定性方面没法和关系型数据库比较,所以它们真正闪亮的价值是在操作的扩展性和大数据量处理方面。

  • 总结
区别关系型数据库非关系型数据库
存储方式二维表格 (行,列)数据集(文档,键值对K/V,图结构)
扩展方式纵向扩展 ( 提升硬件计算能力)横向扩展(扩展节点数量)
事务支持事务控制的细粒度更高,更稳定,更易回滚事务稳定性较弱

1.4 非关系型数据库产生背景

可用于应对Web2.0 纯动态网站类型的三高问题(高并发、高性能、高可用)。

  • High performance——对数据库高并发读写需求
  • Huge Storage——对海量数据高效存储与访问需求
  • High Scalability && High Availability——对数据库高可扩展性与高可用性需求

关系型数据库和非关系型数据库都有各自的特点与应用场景,两者的紧密结合将会给web2.0的数据库发展带来新的思路。让关系型数据库关注在关系上和对数据的一致性保障,非关系型数据库关注在存储和高效率上。例如,在读写分离的MySQL数据库环境中,可以把经常访问的数据存储在非关系型数据库中,提升访问速度。

  • 总结

关系型数据库:

实例-->数据库-->表(table)-->记录行(row)、数据字段(column)

非关系型数据库:

实例-->数据库-->集合(collect ion)-->键值对(key-value)

非关系型数据库不需要手动建数据库和集合(表)。

2. Redis介绍及其安装部署

2.1 Redis简介

Redis (远程字典服务器) 是一个开源的、使用C语言编写的NoSQL数据库。

Redis 基于内存运行并支持持久化,采用key-value (键值对)的存储形式,是目前分布式架构中不可或缺的一环。

Redis服务器程序是单进程模型,也就是在一台服务器上可以同时启动多个Redis进程,Redis的实际处理速度则是完全依靠于主进程的执行效率。

在服务器上只运行一个Redis进程,当多个客户端同时访问时,服务器的处理能力是会有一定程度的下降:若在同一台服务器上开启多个Redis进程,Redis在提高并发处理能力的同时会给服务器的CPU造成很大压力。

在实际生产环境中,需要根据实际的需求来决定开启多少个Redis进程。若对高并发要求更高一些, 可能会考虑在同一台服务器上开启多个进程。若CPU资源比较紧张,采用单进程即可。

2.2 Redis 具有以下几个优点

  1. 具有极高的数据读写速度:数据读取的速度最高可达到110000次/s,数据写入速度最高可达到81000次/s。
  2. 支持丰富的数据类型:支持key-value、 Strings、 Lists、 Hashes、 Sets及Sorted Sets等数据类型操作。
  3. 支持数据的持久化:可以将内存中的数据保存在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用。
  4. 原子性: Redis 所有操作都是原子性的。
  5. 支持数据备份:即master-salve 模式的数据备份。

2.3 使用场景

Redis作为基于内存运行的数据库,是一个高性能的缓存,一般应用在Session缓存、队列、排行榜、计数器、最近最热文章、最近最热评论、发布订阅等。

Redis适用于数据实时性要求高、数据存储有过期和淘汰特征的、不需要持久化或者只需要保证弱一致性、逻辑简单的场景。

我们通常会将部分数据放入缓存中,来提高访问速度,然后数据库承担存储的工作(给关系型数据库做缓存、提高访问速度)。

2.4 哪些数据适合放入缓存中?

  • 即时性。例如查询最新的物流状态信息。
  • 数据一致性要求不高。例如门店信息,修改后,数据库中已经改了,五分钟后缓存中才是最新的,但不影响功能使用。
  • 访问量大且更新频率不高,例如网站首页的广告信息,访问量大,但是不会经常变化。

2.5 Redis为什么这么快?

  1. Redis是一款纯内存结构,避免了磁盘I/O等耗时操作。
  2. Redis命令处理的核心模块为单线程,减少了锁竞争,以及频繁创建线程和销毁线程的代价,减少了线程上下文切换的消耗。
  3. 采用了I/O多路复用机制(可以让单个进程处理多个连接请求,减少网络I/O的消耗),大大提升了并发效率。

注:在Redis6.0中新增加的多线程也只是针对处理网络请求过程采用了多线性,而数据的读写命令,仍然是单线程处理的。

2.6 redis五大数据类型

  • string字符串
  • list列表
  • hash散列
  • set集合
  • sorted set有序集合

2.7 redis安装部署

  • 关闭防火墙、核心防护
systemctl stop firewalld
setenforce 0

2.7.1 编译安装redis

yum install -y gcc gcc-c++ make 
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz -C /opt/
cd /opt/redis-5.0.7/
make
make PREFIX=/usr/local/redis install
#由于Redis源码包中直接提供了Makefile文件,所以在解压完软件包后,不用先执行./configure 进行配置,可直接执行make与make install 命令进行安装。
  • 执行软件包提供的install_server.sh 脚本文件设置Redis 服务所需要的相关配置文件
cd /opt/redis-5.0.7/utils
./install_server.sh
#一直回车
Please select the redis executable path [/usr/local/bin/redis-server] /usr/local/redis/bin/redis-server
#需要手动修改为/usr/local/redis/bin/redis-server ,注意要一次性正确输入

image.png

Selected config:
Port          :6379                               #默认侦听端口为
Config file   :/etc/redis/6379.conf               #配置文件路径
Log file      :/var/log/redis_6379.log            #日志文件路径
Data dir      :/var/lib/redis/6379                #数据文件路径
Executable    :/usr/local/redis/bin/redis-server  #可执行文件路径
Cli Executable:/usr/local/bin/redis-cli           #客户端命令工具
  • 把redis的可执行程序文件放入路径环境变量的目录中便于系统识别
ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/
#当install_server.sh 脚本运行完毕,Redis 服务就已经启动,默认监听端口为6379
netstat -natp | grep redis

image.png

  • 自动生成redis执行文件

位置:/etc/init.d/redis_6379

image.png

  • redis的配置文件

/etc/redis/6379.conf

vim /etc/redis/6379.conf
bind 127.0.0.1 192.168.200.105
#--70行,添加监听的主机地址
port 6379
#--93行,Redis默认的监听端口
daemonize yes
#--137行,启用守护进程
pidfile /var/run/redis_6379.pid
#--159行,指定PID文件
loglevel notice
#--167行,日志级别
logfile /var/log/redis_6379.log
#--172行,指定日志文件
  • Redis服务控制
/etc/init.d/redis_6379 restart       #重启
/etc/init.d/redis_6379 start         #启动
/etc/init.d/redis_6379 stop          #停止
/etc/init.d/redis_6379 status        #状态

image.png

3. Redis数据库命令工具以及常用命令

3.1 Redis命令工具

  • redis-server:用于启动Redis 的工具
  • redis-benchmark:用于检测Redis在本机的运行效率
  • redis-check-aof:修复AOF 持久化文件
  • redis-check-rdb:修复RDB持久化文件
  • redis-cli:Redis 命令行工具

3.2 redis-cli 命令行工具

语法: redis-cli -h host -p port -a password

选项说明
-h指定远程主机
-p指定Redis服务的端口号
-a指定密码,未设置数据库密码可以省略-a选项

若不添加任何选项表示,则使用127.0.0.1:6379 连接本机上的Redis数据库

  • 进入redis数据库
redis-cli  //登录本地redis数据库
//远程登录别的主机
redis-cli -h 192.168.200.105 -p 6379 
//-h  指定IP
//-p  指定端口

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3.2 redis-benchmark测试工具

redis-benchmark是官方自带的Redis性能测试工具,可以有效的测试Redis服务的性能

基本的测试语法: redis-benchmark [选项] [选项值]

选项说明
-h指定服务器主机名。
-p指定服务器端口。
-s指定服务器socket
-c指定并发连接数。
-n指定请求数。
-d以字节的形式指定SET/GET值的数据大小。
-k1=keep alive 0=reconnect 。
-rSET/GET/INCR 使用随机key, SADD使用随机值。
-p通过管道传输<numreq>请求。
-q强制退出redis。仅显示query/sec值。
--csv以csv格式输出。
-l生成循环,永久执行测试。
-t仅运行以逗号分隔的测试命令列表。
-I (大写i)Idle模式。仅打开N个idle连接并等待。
  • 向IP地址为192.168.200.105、 端口为6379 的Redis 服务器发送100个并发连接与100000 个请求测试性能
redis-benchmark -h 192.168.200.105 -p 6379 -c 100 -n 100000

image.png

  • 测试存取大小为100字节的数据包的性能
redis-benchmark -h 192.168.200.105 -p 6379 -q -d 100

image.png

  • 测试本机上Redis 服务在进行set与lpush 操作时的性能
redis-benchmark -t set,lpush -n 100000 -q

image.png

3.3 redis数据库常用命令

3.3.1 set命令

set: 存放数据,命令格式为set key value

  • 插入数据
set name zhangsan
//键:name
//值:zhangsan

3.3.2 get命令

get: 获取数据,命令格式为get key

  • 查看键的值
get name

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3.3.3 keys命令

keys命令可以取符合规则的键值列表,通常情况可以结合、?等选项来使用。*

set k1 1
set k2 2
set k3 3
set vl 4
set v5 5
set v22 5
KEYS *   #查看当前数据库中所有键
KEYS v*  #查看当前数据库中以v开头的数据
KEYS v?  #查看当前数据库中以v开头后面包含任意-一位的数据
KEYS v?? #查看当前数据库中以v开头v开头后面包含任意两位的数据

image.png

3.3.4 exists命令

exists命令可以判断键值是否存在

exists k3

image.png

3.3.5 del命令

del命令可以删除键

del v3

image.png

3.3.6 rename与renamenx命令

rename命令修改键名

rename v22 v2

image.png

rename如果修改成已有的键名会强行覆盖原有的值

image.png

renamenx命令也是修改键名,但是在修改之前会,查询是否存在这个键,如果存在就不执行,不存在的话再执行

renamenx vl v5

image.png

3.3.7 type命令

type命令可以查看键的数据类型

type name

image.png

3.3.8 dbsize命令

dbsize命令可以查看键的个数

dbsize

image.png

3.3.9 数据库密码

  • 添加、修改密码
config set requirepass 123456  ##设置密码为123456
get name                       ##不输入密码是不允许操作的
##输入密码方法
##法一:在进入数据库之后
auth 123456                    
##法二:在登录redis数据库的时候就输入密码
redis-cli -a 123456
##输入密码之后可以进行redis数据库的操作

image.png

  • 查看密码
config get requirepass

image.png

  • 取消密码
config get requirepass ''

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3.4 Redis 数据类型

3.4.1 String数据类型

概述:String是redis最基本的类型,最大能存储512MB的数据,String类型是二进制安全的,即可以存储任何数据、比如数字、图片、序列化对象等

  • SET/GET/APPEND/STRLEN:
redis 127.0.0.1:6379> exists mykey			#判断该键是否存在,存在返回1,否则返回0。		
redis 127.0.0.1:6379> append mykey "hello"		#该键并不存在,因此append命令返回当前Value的长度。		
redis 127.0.0.1:6379> append mykey " world"		#该键已经存在,因此返回追加后Value的长度。
redis 127.0.0.1:6379> get mykey				#通过get命令获取该键,以判断append的结果。
redis 127.0.0.1:6379> set mykey "this is a test"	#通过set命令为键设置新值,并覆盖原有值。
redis 127.0.0.1:6379> get mykey
redis 127.0.0.1:6379> strlen mykey			#获取指定Key的字符长度。

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  • NCR/DECR/INCRBY/DECRBY:
redis 127.0.0.1:6379> set mykey 20				#设置Key的值为20
redis 127.0.0.1:6379> incr mykey				#该Key的值递增1
redis 127.0.0.1:6379> decr mykey				#该Key的值递减1
redis 127.0.0.1:6379> del mykey					#删除已有键。
redis 127.0.0.1:6379> decr mykey				#对空值执行递减操作,其原值被设定为0,递减后的值为-1
redis 127.0.0.1:6379> del mykey   
redis 127.0.0.1:6379> incr mykey				#对空值执行递增操作,其原值被设定为0,递增后的值为1
redis 127.0.0.1:6379> set mykey hello				#将该键的Value设置为不能转换为整型的普通字符串。
redis 127.0.0.1:6379> incr mykey
redis 127.0.0.1:6379> set mykey 10
redis 127.0.0.1:6379> decrby mykey 5				#减少指定的整数
redis 127.0.0.1:6379> incrby mykey 10				#增加指定的整数

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  • GETSET:
redis 127.0.0.1:6379> incr mycounter		#将计数器的值原子性的递增1
redis 127.0.0.1:6379> getset mycounter 0	#在获取计数器原有值的同时,并将其设置为新值,这两个操作原子性的同时完成。
redis 127.0.0.1:6379> get mycounter		#查看设置后的结果。

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  • SETEX:
redis 127.0.0.1:6379> setex mykey 15 "hello"	#设置指定Key的过期时间为10秒。
redis 127.0.0.1:6379> ttl mykey			#通过ttl命令查看一下指定Key的剩余存活时间(秒数),-2表示已经过期,-1表示永不过期。
redis 127.0.0.1:6379> get mykey			#在该键的存活期内我们仍然可以获取到它的Value。
redis 127.0.0.1:6379> ttl mykey			#该ttl命令的返回值显示,该Key已经过期。
redis 127.0.0.1:6379> get mykey			#获取已过期的Key将返回nil。

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  • SETNX:
redis 127.0.0.1:6379> del mykey				#删除该键,以便于下面的测试验证。
redis 127.0.0.1:6379> setnx mykey "hello"		#该键并不存在,因此setnx命令执行成功。
redis 127.0.0.1:6379> setnx mykey "world"		#该键已经存在,因此本次设置没有产生任何效果。
redis 127.0.0.1:6379> get mykey				#从结果可以看出,返回的值仍为第一次设置的值。

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  • MSET/MGET/MSETNX:
redis 127.0.0.1:6379> mset key1 "hello" key2 "world"	#批量设置了key1和key2两个键。
redis 127.0.0.1:6379> mget key1 key2			#批量获取了key1和key2两个键的值。
redis 127.0.0.1:6379> msetnx key3 "zhang" key4 "san" 	#批量设置了key3和key4两个键,因为之前他们并不存在,所以msetnx命令执行成功并返回1。
redis 127.0.0.1:6379> mget key3 key4
redis 127.0.0.1:6379> msetnx key3 "hello" key5 "world"	#批量设置了key3和key5两个键,但是key3已经存在,所以msetnx命令执行失败并返回0。
redis 127.0.0.1:6379> mget key3 key5			#批量获取key3和key5,由于key5没有设置成功,所以返回nil。

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3.4.2 List数据类型

概述:列表的元素类型为string,按照插入顺序排序,在列表的头部或尾部添加元素

  • LPUSH/LPUSHX/LRANGE:
redis 127.0.0.1:6379> del mykey
redis 127.0.0.1:6379> lpush mykey a b c d	#mykey键并不存在,该命令会创建该键及与其关联的List,之后在将参数中的values从左到右依次插入。
redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 2		#取从位置0开始到位置2结束的3个元素。
redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 -1		#取链表中的全部元素,其中0表示第一个元素,-1表示最后一个元素。
redis 127.0.0.1:6379> lpushx mykey2 e		#mykey2键此时并不存在,因此lpushx命令将不会进行任何操作,其返回值为0。
redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey2 0 -1	#可以看到mykey2没有关联任何List Value。
redis 127.0.0.1:6379> lpushx mykey e		#mykey键此时已经存在,所以lpushx命令插入成功,并返回链表中当前元素的数量。
redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 0		#获取该键的List Value的头部元素。

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  • LPOP/LLEN:
redis 127.0.0.1:6379> del mykey
redis 127.0.0.1:6379> lpush mykey a b c d
redis 127.0.0.1:6379> lpop mykey			#移除并返回mykey键的第一个元素,从左取
redis 127.0.0.1:6379> lpop mykey
redis 127.0.0.1:6379> llen mykey			#在执行lpop命令两次后,链表头部的两个元素已经被弹出,此时链表中元素的数量是2

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  • LREM/LSET/LINDEX/LTRIM:
redis 127.0.0.1:6379> del mykey
redis 127.0.0.1:6379> lpush mykey a b c d a c	#为后面的示例准备测试数据。
redis 127.0.0.1:6379> lrem mykey 2 a		#从头部(left)向尾部(right)变量链表,删除2个值等于a的元素,返回值为实际删除的数量。
redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 -1		#看出删除后链表中的全部元素。
redis 127.0.0.1:6379> lindex mykey 1		#获取索引值为1(头部的第二个元素)的元素值。
redis 127.0.0.1:6379> lset mykey 1 e		#将索引值为1(头部的第二个元素)的元素值设置为新值e。
redis 127.0.0.1:6379> lindex mykey 1		#查看是否设置成功。
redis 127.0.0.1:6379> lindex mykey 6		#索引值6超过了链表中元素的数量,该命令返回nil。
redis 127.0.0.1:6379> lset mykey 6 hh		#设置的索引值6超过了链表中元素的数量,设置失败,该命令返回错误信息。
redis 127.0.0.1:6379> ltrim mykey 0 2		#仅保留索引值0到2之间的3个元素,注意第0个和第2个元素均被保留。
redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 -1		#查看trim后的结果。

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  • LINSERT:
redis 127.0.0.1:6379> del mykey				#删除该键便于后面的测试。
redis 127.0.0.1:6379> lpush mykey a b c d e		#为后面的示例准备测试数据。
redis 127.0.0.1:6379> linsert mykey before a a1		#在a的前面插入新元素a1。
redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 -1			#查看是否插入成功,从结果看已经插入
redis 127.0.0.1:6379> linsert mykey after e e2		#在e的后面插入新元素e2,从返回结果看已经插入成功。
redis 127.0.0.1:6379> lindex mykey 1			#再次查看是否插入成功。
redis 127.0.0.1:6379> linsert mykey after k a		#在不存在的元素之前或之后插入新元素,linsert命令操作失败,并返回-1。
redis 127.0.0.1:6379> linsert mykey1 after a a2		#为不存在的Key插入新元素,linsert命令操作失败,返回0。

image.png

  • RPUSH/RPUSHX/RPOP/RPOPLPUSH:
redis 127.0.0.1:6379> del mykey			#删除该键,以便于后面的测试。
redis 127.0.0.1:6379> rpush mykey a b c d	#从链表的尾部插入参数中给出的values,插入顺序是从右到左依次插入。
redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 -1		#通过lrange命令可以获悉rpush在插入多值时的插入顺序。
redis 127.0.0.1:6379> rpushx mykey e	        #该键已经存在并且包含4个元素,rpushx命令将执行成功,并将元素e插入到链表的尾部。
redis 127.0.0.1:6379> lindex mykey 4	        #通过lindex命令可以看出之前的rpushx命令确实执行成功,因为索引值为4的元素已经是新元素了。
redis 127.0.0.1:6379> rpushx mykey2 e		#由于mykey2键并不存在,因此rpushx命令不会插入数据,其返回值为0。
redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 -1		#在执行rpoplpush命令前,先看一下mykey中链表的元素有哪些,注意他们的位置关系。
127.0.0.1:6379> RPOP mykey			#移除并返回mykey键的第一个元素,从右取
127.0.0.1:6379> LRANGE mykey 0 -1
redis 127.0.0.1:6379> rpoplpush mykey mykey2	#将mykey的尾部元素e弹出,同时再插入到mykey2的头部(原子性的完成这两步操作)。
redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 -1		#通过lrange命令查看mykey在弹出尾部元素后的结果。
redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey2 0 -1	#通过lrange命令查看mykey2在插入元素后的结果。
redis 127.0.0.1:6379> rpoplpush mykey mykey	#将source和destination设为同一键,将mykey中的尾部元素移到其头部。
redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 -1		#查看移动结果。

image.png

3.4.3 Hash数据类型(散列类型)

概述:hash用于存储对象。可以采用这样的命名方式:对象类别和ID构成键名,使用字段表示对象的属性,而字段值则存储属性值。 如:存储 ID 为 2 的汽车对象。

如果Hash中包含很少的字段,那么该类型的数据也将仅占用很少的磁盘空间。每一个Hash可以存储4294967295个键值对。

  • HSET/HGET/HDEL/HEXISTS/HLEN/HSETNX:
redis 127.0.0.1:6379> hset myhash field1 "zhang"	#给键值为myhash的键设置字段为field1,值为zhang。
redis 127.0.0.1:6379> hget myhash field1		#获取键值为myhash,字段为field1的值。
redis 127.0.0.1:6379> hget myhash field2		#myhash键中不存在field2字段,因此返回nil。
redis 127.0.0.1:6379> hset myhash field2 "san"		#给myhash添加一个新的字段field2,其值为san。
redis 127.0.0.1:6379> hlen myhash			#hlen命令获取myhash键的字段数量。
redis 127.0.0.1:6379> hexists myhash field1		#判断myhash键中是否存在字段名为field1的字段,由于存在,返回值为1。
redis 127.0.0.1:6379> hdel myhash field1		#删除myhash键中字段名为field1的字段,删除成功返回1。
redis 127.0.0.1:6379> hdel myhash field1		#再次删除myhash键中字段名为field1的字段,由于上一条命令已经将其删除,因为没有删除,返回0。
redis 127.0.0.1:6379> hexists myhash field1		#判断myhash键中是否存在field1字段,由于上一条命令已经将其删除,因为返回0。
redis 127.0.0.1:6379> hsetnx myhash field1 zhang	#通过hsetnx命令给myhash添加新字段field1,其值为zhang,因为该字段已经被删除,所以该命令添加成功并返回1。
redis 127.0.0.1:6379> hsetnx myhash field1 zhang	#由于myhash的field1字段已经通过上一条命令添加成功,因为本条命令不做任何操作后返回0。

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  • HINCRBY:
redis 127.0.0.1:6379> del myhash			#删除该键,便于后面示例的测试。
redis 127.0.0.1:6379> hset myhash field 5		#准备测试数据,该myhash的field字段设定值5。
redis 127.0.0.1:6379> hincrby myhash field 1		#hincrby命令给myhash的field字段的值加1,返回加后的结果。
redis 127.0.0.1:6379> hincrby myhash field -1		#hincrby命令给myhash的field字段的值加-1,返回加后的结果。
redis 127.0.0.1:6379> hincrby myhash field -10		#hincrby命令给myhash的field字段的值加-10,返回加后的结果。

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  • HGETALL/HKEYS/HVALS/HMGET/HMSET:
redis 127.0.0.1:6379> del myhash					#删除该键,便于后面示例测试。
redis 127.0.0.1:6379> hmset myhash field1 "hello" field2 "world"	#hmset命令为该键myhash,一次性设置多个字段,分别是field1="hello", field2="world"。
redis 127.0.0.1:6379> hmget myhash field1 field2 field3		        #hmget命令获取myhash键的多个字段,其中field3并不存在,因为在返回结果中与该字段对应的值为nil。
redis 127.0.0.1:6379> hgetall myhash	#hgetall命令返回myhash键的所有字段及其值,从结果中可以看出,他们是逐对列出的。
redis 127.0.0.1:6379> hkeys myhash			#hkeys命令仅获取myhash键中所有字段的名字。
redis 127.0.0.1:6379> hvals myhash			#hvals命令仅获取myhash键中所有字段的值。

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3.4.4 Set数据类型(无序集合)

概述:无序集合,元素类型为String类型,元素具有唯一性,不允许存在重复的成员。多个集合类型之间可以进行并集、交集和差集运算。

  • 应用范围:
  1. 可以使用Redis的Set数据类型跟踪一些唯一性数据,比如访问某一博客的唯一IP地址信息。对于此场景,我们仅需在每次访问该博客时将访问者的IP存入Redis中,Set数据类型会自动保证IP地址的唯一性。
  2. 充分利用Set类型的服务端聚合操作方便、高效的特性,可以用于维护数据对象之间的关联关系。比如所有购买某一电子设备的客户ID被存储在一个指定的Set中,而购买另外一种电子产品的客户ID被存储在另外一个Set中,如果此时我们想获取有哪些客户同时购买了这两种商品时,Set的intersections命令就可以充分发挥它的方便和效率的优势了。
  • SADD/SMEMBERS/SCARD/SISMEMBER:
redis 127.0.0.1:6379> sadd myset a b c		#插入测试数据,由于该键myset之前并不存在,因此参数中的三个成员都被正常插入。
redis 127.0.0.1:6379> sadd myset a d e		#由于参数中的a在myset中已经存在,因此本次操作仅仅插入了d和e两个新成员。
redis 127.0.0.1:6379> sismember myset a		#判断a是否已经存在,返回值为1表示存在。
redis 127.0.0.1:6379> sismember myset f		#判断f是否已经存在,返回值为0表示不存在。
redis 127.0.0.1:6379> smembers myset		#通过smembers命令查看插入的结果,从结果可以看出,输出的顺序和插入顺序无关。
redis 127.0.0.1:6379> scard myset			#获取Set集合中元素的数量。

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  • SPOP/SREM/SRANDMEMBER/SMOVE:
redis 127.0.0.1:6379> del myset			#删除该键,便于后面的测试。
redis 127.0.0.1:6379> sadd myset a b c d	#为后面的示例准备测试数据。
redis 127.0.0.1:6379> smembers myset		#查看Set中成员的位置。
redis 127.0.0.1:6379> srandmember myset		#从结果可以看出,该命令确实是随机的返回了某一成员。
redis 127.0.0.1:6379> spop myset		#随机的移除并返回Set中的某一成员。
redis 127.0.0.1:6379> smembers myset		#查看移出后Set的成员信息。
redis 127.0.0.1:6379> srem myset a d f	        #从Set中移出a、d和f三个成员,其中f并不存在,因此只有a和d两个成员被移出,返回为2。
redis 127.0.0.1:6379> smembers myset		#查看移出后的输出结果。
redis 127.0.0.1:6379> sadd myset a b		#为后面的smove命令准备数据。
redis 127.0.0.1:6379> sadd myset2 c d
redis 127.0.0.1:6379> smove myset myset2 a		#将a从myset移到myset2,从结果可以看出移动成功。
redis 127.0.0.1:6379> smove myset myset2 a		#再次将a从myset移到myset2,由于此时a已经不是myset的成员了,因此移动失败并返回0。
redis 127.0.0.1:6379> smembers myset			#分别查看myset和myset2的成员,确认移动是否真的成功。
redis 127.0.0.1:6379> smembers myset2

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3.4.5 Sorted Set数据类型(zset、有序集合)

概述:

a. 有序集合,元素类型为Sting,元素具有唯一性,不能重复。

b. 每个元素都会关联一个double类型的分数score(表示权重),可以通过权重的大小排序,元素的score可以相同。

  • 应用范围:
  1. 可以用于一个大型在线游戏的积分排行榜。每当玩家的分数发生变化时,可以执行ZADD命令更新玩家的分数,此后再通过ZRANGE命令获取积分TOP10的用户信息。当然我们也可以利用ZRANK命令通过username来获取玩家的排行信息。最后我们将组合使用ZRANGE和ZRANK命令快速的获取和某个玩家积分相近的其他用户的信息。
  2. Sorted-Set类型还可用于构建索引数据。
  • ZADD/ZCARD/ZCOUNT/ZREM/ZINCRBY/ZSCORE/ZRANGE/ZRANK:
redis 127.0.0.1:6379> zadd myzset 1 "one"			#添加一个分数为1的成员。
redis 127.0.0.1:6379> zadd myzset 2 "two" 3 "three"		#添加两个分数分别是2和3的两个成员。
redis 127.0.0.1:6379> zrange myzset 0 -1 WITHSCORES		#0表示第一个成员,-1表示最后一个成员。WITHSCORES选项表示返回的结果中包含每个成员及其分数,否则只返回成员。
redis 127.0.0.1:6379> zrank myzset one				#获取成员one在Sorted-Set中的位置索引值。0表示第一个位置。
redis 127.0.0.1:6379> zrank myzset four				#成员four并不存在,因此返回nil。
redis 127.0.0.1:6379> zcard myzset				#获取myzset键中成员的数量。
redis 127.0.0.1:6379> zcount myzset 1 2				#zcount key min max,分数满足表达式1 <= score <= 2的成员的数量。
redis 127.0.0.1:6379> zrem myzset one two			#删除成员one和two,返回实际删除成员的数量。
redis 127.0.0.1:6379> zcard myzset				#查看是否删除成功。
redis 127.0.0.1:6379> zscore myzset three			#获取成员three的分数。返回值是字符串形式。
redis 127.0.0.1:6379> zscore myzset two				#由于成员two已经被删除,所以该命令返回nil。
redis 127.0.0.1:6379> zincrby myzset 2 one	                #成员one不存在,zincrby命令将添加该成员并假设其初始分数为0,将成员one的分数增加2,并返回该成员更新后的分数。
redis 127.0.0.1:6379> zincrby myzset -1 one			#将成员one的分数增加-1,并返回该成员更新后的分数。
redis 127.0.0.1:6379> zrange myzset 0 -1 WITHSCORES		#查看在更新了成员的分数后是否正确。

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  • ZRANGEBYSCORE/ZREMRANGEBYRANK/ZREMRANGEBYSCORE
redis 127.0.0.1:6379> del myzset
redis 127.0.0.1:6379> zadd myzset 1 one 2 two 3 three 4 four
redis 127.0.0.1:6379> zrangebyscore myzset 1 2		#zrangebyscore key min max,获取分数满足表达式1 <= score <= 2的成员。
redis 127.0.0.1:6379> zrangebyscore myzset (1 2		#获取分数满足表达式1 < score <= 2的成员。
redis 127.0.0.1:6379> zrangebyscore myzset -inf +inf limit 2 3		#-inf表示第一个成员(位置索引值最低的,即0),+inf表示最后一个成员(位置索引值最高的),limit后面的参数用于限制返回成员的值,2表示从位置索引等于2的成员开始,取后面3个成员。
redis 127.0.0.1:6379> zrangebyscore myzset 0 4 limit 2 3
redis 127.0.0.1:6379> zremrangebyscore myzset 1 2	#删除分数满足表达式1 <= score <= 2的成员,并返回实际删除的数量。
redis 127.0.0.1:6379> zrange myzset 0 -1		#看出一下上面的删除是否成功。
redis 127.0.0.1:6379> zremrangebyrank myzset 0 1	#删除位置索引满足表达式0 <= rank <= 1的成员。
redis 127.0.0.1:6379> zcard myzset			#查看上一条命令是否删除成功。

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  • ZREVRANGE/ZREVRANGEBYSCORE/ZREVRANK:
redis 127.0.0.1:6379> del myzset				#为后面的示例准备测试数据。
redis 127.0.0.1:6379> zadd myzset 1 one 2 two 3 three 4 four
redis 127.0.0.1:6379> zrevrange myzset 0 -1 WITHSCORES		#以位置索引从高到低的方式获取并返回此区间内的成员。
redis 127.0.0.1:6379> zrevrange myzset 1 3			#由于是从高到低的排序,所以位置等于0的是four,1是three,并以此类推。
redis 127.0.0.1:6379> zrevrank myzset one			#由于是从高到低的排序,所以one的位置是3。
redis 127.0.0.1:6379> zrevrank myzset four			#由于是从高到低的排序,所以four的位置是0。
redis 127.0.0.1:6379> zrevrangebyscore myzset 3 0	        #zrevrangebyscore key max min, 获取分数满足表达式3 >= score >= 0 的成员,并以从高到底的顺序输出。
redis 127.0.0.1:6379> zrevrangebyscore myzset 4 0 limit 1 2	#zrevrangebyscore命令支持limit选项,其含义等同于zrangebyscore中的该选项,只是在计算位置时按照相反的顺序计算和获取。
192.168.80.10:6379> zrevrangebyscore myzset +inf -inf limit 1 3

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3.4.6 总结

5大数据类型
Stringsetgetdel
Listlpushlrangedel
Hashhsethgethdel
Setsaddsmembersdel
Sorted Setzaddzrankdel

3.5 Redis支持多数据库

Redis 默认情况下包含16个数据库,数据库名称是用数字0-15来依次命名的。多数据库相互独立,互不干扰。

3.5.1 多数据库间切换

命令格式: select 序号

使用redis-cli 连接Redis数据库后,默认使用的是序号为0的数据库。

127.0.0.1:6379> select 10         #切换至序号为10的数据库
127.0.0.1:6379[10]> select 15     #切换至序号为15的数据库
127.0.0.1:6379[15]> select 0      #切换至序号为0的数据库

3.5.2 多数据库间移动数据

格式: move 键值序号

127.0.0.1:6379> set name zhang
127.0.0.1:6379> select 10
127.0.0.1:6379[10]> keys *
127.0.0.1:6379[10]> select 0
127.0.0.1:6379>get name
127.0.0.1:6379> move name 10
127.0.0.1:6379> select 10
127.0.0.1:6379[10]> keys *

image.png

3.5.3 清空库

flushdb   //清空当前库
flushall  //清空所有库

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