Redis教程

一、简介　　

　　Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。它通常被称为数据结构服务器，因为它的值可以是字符串、哈希、列表、集合和有序集合等类型。

(1) Redis 优势

• 性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
• 丰富的数据类型 – Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
• 原子 – Redis的所有操作都是原子性的。单个操作是原子性的，多个操作也支持事务（可通过MULTI和EXEC指令包起来）。
• Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。
• 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

(2) Redis与其他key-value存储有什么不同？

• Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作，Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明，无需进行额外的抽象。
• Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘，相比在磁盘上相同的复杂的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的，因为他们并不需要进行随机访问。但是存储的数据量不能超过内存大小。

(3) 安装

• 下载地址：http://redis.io/download
• 服务器端：双击redis-server.exe  或 在cmd窗口输入redis-server.exe redis.windows.conf
• 客户端：双击redis-cli.exe， 或另启一个窗口输入 redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379，这时就可以读写键值对了。

(4) 配置

　　Redis 的配置文件位于 Redis 安装目录下，文件名为redis.windows.conf。你可以通过 CONFIG 命令查看或设置配置项，包括设置绑定的主机地址, 端口, timeout, loglevel, 本地数据库文件名（默认值为dump.rdb）等。参数说明

• 查看所有配置项：CONFIG GET *
• 查看某个配置项：CONFIG GET 选项名 -- CONFIG GET loglevel
• 设置某个配置项：CONFIG SET 选项名 参数 -- CONFIG SET loglevel "notice"

二、Redis命令

a. keys 命令

b. 数据类型及其相关命令

1. String（字符串）

　　string是redis最基本的类型，与Memcached一样，一个key对应一个value。string类型是二进制安全的，即redis的string可以包含任何数据，比如jpg图片或者序列化的对象 。一个键最大能存储512MB。

2. Hash（哈希）

　　Redis hash是一个键值对集合，即一个string类型的key和value的映射表，它特别适合用于存储对象。每个hash可以存储 2³² - 1键值对(40多亿)。

3. List（列表）

　　Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。

4. Set（集合）

　　Redis的Set是string类型的无序集合。集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。集合中最大的成员数为 2³² - 1。

5. zset(sorted set：有序集合)

　　Redis zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

三、Redis高级教程

1. 安全验证

　　默认情况下你无需通过密码验证就可以连接到 redis 服务。可以通过 redis 的配置文件设置密码参数，或者使用客户端修改验证密码。设置密码后，客户端连接 redis 服务就需要密码验证，否则无法执行命令。

127.0.0.1:6379> CONFIG get requirepass  -- 查看是否设置了密码验证
1) "requirepass"
2) ""

127.0.0.1:6379> CONFIG set requirepass "test"  -- 设置密码
OK

127.0.0.1:6379> AUTH password              -- 密码验证

127.0.0.1:6379> CONFIG get requirepass  -- 查看验证密码
1) "requirepass"
2) "test"

2. 性能测试   

　　Redis-benchmark测试Redis性能

3. 持久化               

　　Redis 持久化 ， 持久化方式的配置如下：

修改redis.conf可以改变Redis服务器持久化方式

RDB持久化配置： Redis会将数据集的快照dump到dump.rdb文件中
save 900 1              #在900秒(15分钟)之后，如果至少有1个key发生变化，则dump内存快照。
save 300 10             #在300秒(5分钟)之后，如果至少有10个key发生变化，则dump内存快照。
save 60 10000           #在60秒(1分钟)之后，如果至少有10000个key发生变化，则dump内存快照。

AOF持久化配置
appendfsync always      #每次有数据修改发生时都会写入AOF文件。
appendfsync everysec    #每秒钟同步一次，该策略为AOF的缺省策略。
appendfsync no          #从不同步。高效但是数据不会被持久化。

4. 发布订阅

　　当有新消息通过 PUBLISH 命令发送给频道 channel1 时， 这个消息就会被发送给订阅它的客户端。

    

1. publish channel message：         发布者向指定的频道发布消息
2. subscribe channel [channel...]：  订阅者订阅某个或几个频道，监听channel的消息
3. psubscribe pattern [pattern...]： 根据匹配模式订阅频道，可订阅多个匹配的频道
4. unsubscribe [channel...]:         退订指定的频道
5. pubsub channels [pattern]：       列出活跃的频道
6. pubsub subnum channel [channel...]：  查询频道订阅者数量

5. Redis 集群

　　主从配置

6. Redis 事务

　　redis事务提供了一种“将多个命令打包， 然后一次性、按顺序地执行”的机制， 并且事务在执行的期间不会主动中断 — 服务器在执行完事务中的所有命令之后， 才会继续处理其他客户端的其他命令。

关系型数据库的事务具有四个特性： 原子性、 一致性、 隔离性、持久性。

a. 事务的生命周期：
(1) 事务的创建：使用MULTI开启一个事务
(2) 加入队列： 开启事务后，服务器在收到来自客户端的命令时不会立即执行， 而是将这些命令全部放进一个事务队列里，然后返回"QUEUED"表示命令已入队
(3) EXEC命令进行提交事务

b. 事务的常用命令：
(1) MULTI： 标记一个事务块的开始, 这个命令将客户端的REDIS_MULTI选项打开， 让客户端从非事务状态切换到事务状态
(2) EXEC： 执行这个事务内的所有命令。使用WATCH命令时，只有当受监控的键没有被修改时，EXEC命令才会执行事务中的命令，利用了CAS机制。
(3) DISCARD：清除所有先前在一个事务中放入队列的命令，然后恢复正常的连接状态。若使用WATCH命令，该命令会将当前连接监控的所有键取消监控。
(4) WATCH：监控一个或者多个key，若这些key在提交事务(EXEC)之前被其他用户修改过，事务将执行失败，需要重新获取最新数据重头操作(类似于乐观锁)
(5) UNWATCH：清除所有先前为一个事务监控的键。如果你调用了EXEC或DISCARD命令，那么就不需要手动调用UNWATCH命令。

c. redis事务的三个性质：
(1) 单独的隔离操作：事务中的所有命令会被序列化、按顺序执行，在执行的过程中不会被其他客户端发送来的命令打断
(2) 没有隔离级别的概念：队列中的命令在事务没有被提交之前不会被实际执行
(3) 不保证原子性：redis中的一个事务中如果存在命令执行失败，那么其他命令依然会被执行，没有回滚机制

d. 事务提交成功的例子: 

redis> MULTI
OK
redis> SET bookname "Mastering C++"
QUEUED
redis> GET bookname
QUEUED
redis> SADD tag "C++" "Programming" "Mastering Series"
QUEUED
redis> SMEMBERS tag
QUEUED
redis> EXEC
1) OK
2) "Mastering C++"
3) (integer) 3
4) 1) "Mastering Series"
   2) "C++"
   3) "Programming"

　　使用事务后，redis服务端将为客户端创建以下事务队列， 当执行EXEC命令时， 服务器根据客户端所保存的事务队列， 以先进先出（FIFO）的方式执行事务队列中的命令，并为队列中的命令创建相应的回复队列。

e. 事务提交失败的例子: 

redis> WATCH name
OK
redis> MULTI
OK
redis> SET name peter
QUEUED
redis> EXEC
(nil)

　　时间 T4 ，客户端 B 修改了 name 键的值， 当客户端 A 在 T5 执行 EXEC 时，Redis 会发现 name 这个被监视的键已经被修改， 因此客户端 A 的事务不会被执行，而是直接返回失败。

  

参考： 菜鸟教程  Redis设计与实现