IO多路复用
IO：I/O是Input输入/Output输出的简称，通常指数据在内部存储器（内存）和外部存储器（硬盘、优盘）或其他周边设备之间的输入和输出。
输入/输出是信息处理系统（计算机）与外部世界（人类或另一信息处理系统）之间的通信。
BIO：同步阻塞I/O模式，数据的读取写入必须阻塞在一个线程内等待其完成。
NIO：异步的IO
Redis基础知识
Redis能干嘛
1.内存存储、持久化，内存中是断电即失的、所以说持久化很重要（rdb、aof）
2.效率高，可以用于高速缓存
3.发布订阅系统
4.地图信息分析
5.定时器、排行榜、计数器
特性
1.多样的数据类型
2.持久化
3.集群
4.事务
学习中需要用到的东西
基础知识
Redis 是一个开源（BSD许可）的，内存中的数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。 它支持多种类型的数据结构，如 字符串（strings）， 散列（hashes）， 列表（lists）， 集合（sets）， 有序集合（sorted sets） 与范围查询， bitmaps， hyperloglogs 和 地理空间（geospatial） 索引半径查询。 Redis 内置了 复制（replication），LUA脚本（Lua scripting）， LRU驱动事件（LRU eviction），事务（transactions） 和不同级别的 磁盘持久化（persistence）， 并通过 Redis哨兵（Sentinel）和自动 分区（Cluster）提供高可用性（high availability）。
Redis默认有16个数据库，默认选择是第0个，默认端口是6379。
可以使用 select 进行切换数据库
Redis 是单线程的。基于内存操作，官方提供的数据是 10万+ 的QPS，完全不必同样是使用 key-value 的Memecache差。
核心：为什么单线程还这么快？
五大数据类型
String
flushdb # 清空数据
keys * # 读取全部的 key 值
set key # 设置 key 值
get key # 读取 key 值
strlen key # 获取字符串的长度
append key 'hello' # 追加字符串，如果当前 key 不存在，就相当于 set key
incr key # i++ ，自增 1
decr key # i-- , 减 1
incrby key 10 # 可以设置步长，指定增量 10
decrby key 5 # 指定减 5
getrange key 0 3 # 查看字符串范围
getrange key 0 -1 # 获取全部的字符串 跟 get key 是一样的
setrange key 1 xx # 替换指定位置开始的字符串 'hxxllo'
ttl key # 获取剩余的过期时间
# setex （set with expire） # 设置过期时间
# setnx （set if not exist） # 不存在再设置 （在分布式锁中会常常使用！）
setex key 30 "hello" # 设置 key 的值为 hello 30秒后过期
setnx key "redis" # 如果 key 不存在，创建 key，返回 1
setnx key "redis" # 如果 key 存在，创建失败，返回 0
# 批量设置多个值
mset k1 v1 k2 v2 k3 v3 # 同时设置多个值 key-value 键值形式
mget k1 k2 k3 # 同时获取多个值
msetnx k1 v1 k4 v4 # msetnx 是一个原子性的操作，要么一起成功，要么一起失败
# 对象
set use：1 {name:zhangsan,age:3} # 设置一个user:1 对象 ，值为 json 字符来保存一个对象！
# 这是一个巧妙的设计：user:{id}:{filed} ，
mset user:1:name zhangsan user:1:age 2
get user:1:name user:1:age
# getset 先get然后再set
getset key redis # 如果不存在值，则返回 nil，设置值为 redis
getset key mongodb # 如果存在值，获取原来的值，并设置新的值
String 类型的使用场景：value除了是字符串还可以是数字。
- 计数器
- 统计多单位的数量 uid:001:focusOn 0 设置为0 一直累加
- 粉丝数
- 对象缓存存储
List
基本的数据类型，列表。所有的 list 命令都是 L 开头的.
在 redis 中，我们可以把 list 玩成一个队列、栈、阻塞队列！
# 将一个值或者多个值，插入到列表的头部（左）
lpush list one
lpush list two
lpush list three
lrange list 0 -1 # 获取 list 中全部的值，
lrange list 0 -1 # 通过区间获取具体的值
rpush list righr # 将一个值或者多个值，插入到列表的尾部（右）
lpop list # 移除 list 的第一个元素
rpop list # 移除 list 的最后一个元素
lindex list 1 # 通过下标获取 list 中的某一个值
llen list # 返回 list 的长度
lrem list 1 one # 移除 list 中指定个数的 value
ltrim list 1 2 # 通过下标截取截取指定的长度，这个list已经被改变了，截断了只剩下截取的元素。例如：修建树枝，修建掉的那部分已经被砍掉了，不存在了。
# rpoplpush 移除列表的最后一个元素，将它移动到新的列表中！
rpoplpush list list1 # list 原来的列表，list1 目标列表
# lset 将列表中指定下标的值替换为另外一个值，更新操作
exists list # 先判断这个列表是否存在
lset list 0 item # 如果不存在列表 我们去更新就会报错
lset list 0 item # 如果存在 更新当前下标的值
lset list 1 item2 # 如果不存在 就会报错，例如：我们的下标越界
# 将某个具体的值 插入到列表中某个值的前面或者后面
linsert list before "hello" "word"
linsert list after "hello" "mr.wang"
小结
- 他实际上是一个链表，before Node after ，left right 都可以插入值
- 如果key不窜在，创建新的链表
- 如果key存在，新增内容
- 如果移除了所有值，空链表，也代表不存在
- 在两边插入或者改动值，效率最高！中间元素，相对来说效率会低一点
消息排队、消息队列（Lpush Rpop）、栈（Lpush Lpop）。
Set
set 无序不重复集合，抽随机！
sadd key "hello" # set 集合中添加元素
smembers key # 查看指定 set 的所有值
sismember key hello # 判断某一个值是否存在 set 中
scard key # 获取 set 集合中的元素个数
srem key hello # 移除某一个元素
srandmember key # 随机抽选出一个元素
srandmember key # 随机抽选出指定个数的元素
# 删除指定的key，随机删除key
spop key # 随机删除 set 集合中的元素
smove key key2 "hello" # 将一个指定的值，移动到另一个set 集合
# 数字集合类
- 差集 sdiff key1 key2
- 交集 sinter key1 key2 # 共同好友就是这样实现的
- 并集 sunion key1 key2
Hash
map集合，key-map集合。本质和string类型没有太大区别，还是一个简单的key-value
hset key k1 v1 # set 一个具体的 key-value
hget key k1 # 获取一个字段值
hmset key k1 v1 k2 v2 # set 多个 key-value
hmget key k1 k2 # 获取多个字段值
hgetall key # 获取全部的数据
hdel key k1 # 删除 hash 指定的 key 字段，对应的value值也就消失了
hlen key # 获取 hash 的字段数量
hexists key K1 # 判断 hash 中指定字段是否存在
hkeys key # 获取所有key
hvals key # 获取所有value
hincr key # i++ ，自增 1
hdecr key # i-- , 减 1
hincrby key 10 # 可以设置步长，指定增量 10
hdecrby key 5 # 指定减 5
hash 更适合对象的存储，尤其是用户信息之类的，经常变动的信息！string 更加适合字符串。
Zset
有序集合，在set的基础上，增加了一个值。
zadd key 1 one # 添加一个值
zadd key 2 two 3 three # 添加多个值
zrange key 0 -1 # 获取全部值
# 排序
zrangebyscore key -inf +inf # 显示全部数据，从小到大。负无穷到正无穷
zrevrange key 0 -1 # 从大到小 排序
zrangebyscore key -inf +inf withscores # 显示全部的用户并且附带成绩
zrangebyscore key -inf 2500 withscores # 显示小于2500的数据，什序排列
# 移除
zrem key k1 # 移除有序集合中的指定元素
zcard key # 获取有序中的个数
zcount key 1 2 # 获取指定区间的元素数量
三种特殊数据类型
geospatial 地理位置
朋友的定位，附近的人，打车距离计算？
redis 的 Geo 在Redis3.2 版本就推出了！ 这个功能可以推算地理位置的信息，两地之间的距离，方圆几里的人！
# 规则：两级无法直接添加，我们一般会下载城市数据，直接通过java程序一次性导入
# 参数 key 值（精度 维度 名称）
geoadd china:city 116.40 39.90 beijing # 添加指定城市的经度纬度
# geopos 获取当前定位：一定是一个坐标值
geopos china:city beijing # 获取指定城市的经度纬度
# geodist 返回两个给定位置之间的距离
# 单位 m km mi：英里 ft:英尺
geodist china:city beijing shanghai # 查看北京到上海的直线距离
# georadius 以给定的经纬度为中心，找出某一半径内的元素
# 附近的人？（获得所有附近的人的地址，定位！通过半径来查询）
georadius china:city 110 30 1000 km # 以指定经纬度寻找1000km内的城市，所有数据应该录入 china:city ，才会让结果更加精确
georadius china:city 110 30 1000 km withcoord # 显示1000km内他人的定位信息
georadius china:city 110 30 1000 km withdist # 显示到中间距离的位置
georadius china:city 110 30 1000 km withdist count 3 # 筛选出指定个数的结果
# 找出位于指定元素周围的其他元素
georadiusbymember china:city beijing 1000 km
# 将二维的经纬度转换为一维的字符串，如果两个字符串越接近，那么则距离越近
geohash china:city beijng chongqing # 返回一个或多个位置元素的经纬度的字符串
GEO 底层的实现原理其实就是 Zset ， 我们可以使用Zset命令来操作geo！
zrange china:city 0 -1 # 查看地图中的全部元素
zrem China:city beijng # 移除指定元素
hyperloglog
简介
Redis 2.8.9 版本就更新了 Hyperloglog 数据结构！
Redis Hyperloglog 基数统计的算法！
优点：占用的内存是固定的，2^64 不同的元素的技术，只需要废 12 KB内存！如果要从内存角度来比较的话 Hyperloglog 首选。
网页的 UV （一个人访问一个网站多次，但是还是算作一个人）
0.81% 错误率！统计 UV ，可以忽略不计
pfadd key a b c d e f g # 创建第一组元素
pfcount key # 统计 key 元素的基数数量
pfadd key2 h i j k l m # 创建第二组元素
pfmerge key3 key key2 # 合并两组元素 并集
如果允许容错，那么一定可以使用 Hyoerloglog！
如果不允许容错，就使用set或者自己的数据类型即可！
bitmaps
位存储
统计用户信息，活跃，不活跃！登录，未登录！打卡，365打卡！两个状态的，都可以使用Bitmaps！
Bitmaps 位图，数据结构！凑是操作二进制位来进行记录，就只有0 和 1 两个状态！
365天 = 365 bit 1字节 = 8bit 46个字节左右！
# 使用bitmap 来记录 周一到周日的打卡
setbit key 0 0
setbit key 1 1
setbit key 2 0
setbit key 3 0
setbit key 4 1
setbit key 5 1
setbit key 6 0
# 查看某一天是否打卡
getbit key 3
# 统计这周的打卡记录，就可以看到是否有全勤
bitcount key
事务
Redis单条命令是保证原子性的，但是事务不保证原子性！
Redis事务没有隔离级别的概念！
所有的命令在事务中，并没有直接被执行！只有发起执行命令的时候才会被执行！Exec
一次性、顺序性、排他性！执行一系列的命令
正常执行事务
multi # 开启事务
set k1 v1
set k2 v2
get k1
exec # 执行事务
discard # 取消事务 事务队列中的命令都不会被执行
编译时异常，代码有问题，命令错误，事务中所有的命令都不会被执行！
运行时异常，如果事务队列中存在语法性错误，那么执行命令的时候，其他命令是可以正常执行的，错误命令抛出异常！
监控！Watch
悲观锁：
- 很悲观，什么时候都会出问题，无论做什么都会加锁！
乐观锁
- 很乐观，认为什么时候都不会出现问题，所以不会上锁！更新数据的时候去判断一下，在此期间是否有人修改过这个数据