Redis

Redis

Redis简介

Redis是单线程+多路IO复用

​ 多路复用是指使用一个线程来检查多个文件描述符（Socket）的就绪状态，比如调用select和poll函数，传入多个文件描述符，如果有一个文件描述符就绪，则返回，否则阻塞直到超时。得到就绪状态后进行真正的操作可以在同一个线程里执行，也可以启动线程执行（比如使用线程池）。

Redis相关配置

Redis的默认安装目录是 /usr/local/bin

Redis配置文件redis.conf

daemonize	让服务后台启动
include	引入配置文件
计量单位说明	大小写不明感
timeout	一个空闲的客户端维持多少时间关闭，0为永不关闭
tcp keepalive	对访问客户端的一种心跳检查，每个n秒检测一次
pidfile	存放pid文件的位置，每个实例会产生一个不同的pid文件
log level	四个级别根据使用阶段来选择，生产环境选择notice 或者warning
syslog	是否将redis日志输送到linux系统日志服务中
syslog-ident	日志的标志
database	设置库的数量 默认16
syslog-facility	输出日志的设备
maxclient	最大客户端连接数

1. ip地址的绑定 bind

• 默认情况bind=127.0.0.1只能接受本机的访问请求

• 不写的情况下，无限制接受任何ip地址的访问

• 生产环境肯定要写你应用服务器的地址

• 如果开启了protected-mode，那么在没有设定bind ip且没有设密码的情况下，Redis只允许接受本机的相应

2. tcp-backlog

• 可以理解是一个请求到达后至到接受进程处理前的队列.

• backlog队列总和=未完成三次握手队列 + 已经完成三次握手队列

• 高并发环境tcp-backlog 设置值跟超时时限内的Redis吞吐量决定

3）security

• 命令行修改密码
• 

4）maxmemory

• 设置Redis可以使用的内存量。一旦到达内存使用上限，Redis将会试图移除内部数据，移除规则可以通过maxmemory-policy来指定。如果Redis无法根据移除规则来移除内存中的数据，或者设置了“不允许移除”，那么Redis则会针对那些需要申请内存的指令返回错误信息，比如SET、LPUSH等。

5. Maxmemory-policy

• volatile-lru：使用LRU算法移除key，只对设置了过期时间的键

• allkeys-lru：使用LRU算法移除key

• volatile-random：在过期集合中移除随机的key，只对设置了过期时间的键

• allkeys-random：移除随机的key

• volatile-ttl：移除那些TTL值最小的key，即那些最近要过期的key

• noeviction：不进行移除。针对写操作，只是返回错误信息

6. Maxmemory-samples

• 设置样本数量，LRU算法和最小TTL算法都并非是精确的算法，而是估算值，所以你可以设置样本的大小。一般设置3到7的数字，数值越小样本越不准确，但是性能消耗也越小。

Redis的数据类型

key

keys *	查看当前库的所有键
exists	判断当前某个键是否存在
type	查看键的类型
del	删除某个键
expire	为键值设置时间
ttl	查看key的过期时间，-1表示用不过期，-2表示已过期
dbsize	查看当前库的key的数量
Flushdb	清空当前库
Flushall	通杀全部库

String

1. String是Redis中的最基本数据类型
2. String类型是二进制安全的。意味着String可以包含任何数据：jpg图片，序列化对象

get	查询key对应的值
set	添加键值对
append	将给定的追加到原值的末尾
strlen	获取值的长度
setnx	只有在key不存在的时设置key值
incr	将key中存储的数字值增1，只对数字操作，如果为空，新增为1
decr	将key中存储的数字值减1，只对数字操作，如果为空，新增为-1
incrby/decrby <步长>	将key中存储的数字值增减，自定义步长
mset	同时设置一个或多个key-value对
mget	同时获取一个或多个value
msetnx	同时设置一个或多个key-value对，当且仅当所有给定的key都不存在
getrange <起始位置> <结束位置>	获得值的范围,类似java中的substring
setrange <起始位置>	用覆盖所存储的字符串值，从<起始位置>开始
setex <过期时间>	设置键值的同时，设置过去时间，单位秒
getset	以新换旧,设置了新值的同时获取旧值

1. 详说 incr key 操作的原子性

所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作；这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何 context switch （切换到另一个线程）。

在单线程中， 能够在单条指令中完成的操作都可以认为是" 原子操作"，因为中断只能发生于指令之间。

在多线程中，不能被其它进程（线程）打断的操作就叫原子操作。

List

单键多值

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导列表的头部（左边）或者尾部（右边）

它的底层实际是个双向链表，对两端的操作性能很高，通过索引下标的操作中间的节点性能会较差

lpush/rpush	从左边/右边插入一个或多个值。
lpop/rpop	从左边/右边吐出一个值。 值在键在，值光键亡。
rpoplpush	从列表右边吐出一个值，插到列表左边
lrange	按照索引下标获得元素(从左到右)
lindex	按照索引下标获得元素(从左到右)
llen	获得列表长度
linsert before	在的后面插入 插入值
lrem	从左边删除n个value(从左到右)

Set

1. set跟list功能相同，set具有自动排重功能
2. Set 是string类型的无序集合。它的底层是一个value为null的hash表，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)

sadd ....	将一个或多个 member 元素加入到集合 key 当中，已经存在于集合的 member 元素将被忽略。
smembers	取出该集合的所有值。
sismember	判断集合是否为含有该值，有返回1，没有返回0
scard	返回该集合的元素个数。
srem ....	删除集合中的某个元素。
spop	随机从该集合中吐出一个值。
srandmember	随机从该集合中取出n个值。 不会从集合中删除
sinter	返回两个集合的交集元素。
sunion	返回两个集合的并集元素。
sdiff	返回两个集合的差集元素。

Hash

1. hash 是一个键值对集合
2. hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象
3. 类似Map<String,Object>

分析一个问题：先有一个javaBean对象，在Redis中如何存

1. 用户id为key，value为JavaBean中序列化后的字符串

• 

• 缺点: 每次修改用户的某个属性需要，先反序列化改好后再序列化回去。开销较大

• 缺点：用户id数据冗余

• 

• l 第三种方案: 通过 key(用户ID) + field(属性标签) 就可以操作对应属性数据了，既不需要重复存储数据，也不会带来序列化和并发修改控制的问题

hset	给集合中的 键赋值
hget	从集合 取出 value
hmset ...	批量设置hash的值
hexists key	查看哈希表 key 中，给定域 field 是否存在。
hkeys	列出该hash集合的所有field
hvals	列出该hash集合的所有value
hincrby	为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 increment
hsetnx	将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ，当且仅当域 field 不存在

zset(sirted set)

1. 跟set相似，是一个没有重复元素的字符串集合。但是zset的成员关联一个score。按照这个score来排序
2. 因为元素是有序的。可以根据score或者position来获取一个范围的元素。访问中间元素也是很快的

zadd ...	将一个或多个 member 元素及其 score 值加入到有序集 key 当中
zrange [WITHSCORES]	返回有序集 key 中，下标在 之间的元素 带WITHSCORES，可以让分数一起和值返回到结果集。
zrangebyscore key min max [withscores] [limit offset count]	返回有序集 key 中，所有 score 值介于 min 和 max 之间(包括等于 min 或 max )的成员。有序集成员按 score 值递增(从小到大)次序排列。
zrevrangebyscore key max min [withscores] [limit offset count]	同上，改为从大到小排列。
zincrby	为元素的score加上增量
zrem	删除该集合下，指定值的元素
zcount	统计该集合，分数区间内的元素个数
zrank	返回该值在集合中的排名，从0开始。

Redis事务

redis的事务中的所有命令都会序列化，按顺序的执行。执行过程中，不会被其他客户端发来的命令请求打断。

作用：串行多个命令防止别的命令打断

1）multi ，exec，discard

开启事务：输入multi，之后输入的命令会依次进入命令队列，但不执行。

直到输入Exec后，redis依次执行命令队列中的命令

2）组队中可以用discard放弃组队

2）事务中的错误处理

1. 组队中某个命令出现了报告错误，执行时整个的所有队列会都会被取消。

2. 如果执行阶段某个命令报出了错误，则只有报错的命令不会被执行，而其他的命令都会执行，不会回滚。

3）为什么要有事务

悲观锁：每次获取数据的时候会认为别人会修改数据， 所以每次在拿这个数据的时候都会上锁。

传统的关系型数据库就是这种锁机制，如表锁，行锁等，读锁，写锁等

乐观锁：认为每次拿数据的时候别人不会修改，就不上锁。但在更新的时候会判断别人是否更新这个数据，使用版本号等机制。乐观锁适用于多读应用类型。

Redis持久化

Redis提供了2个不同形式的持久化方式 RDB 和 AOF

RDB