0x01 概述
- Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的基于内存的数据存储系统，可以用作数据库缓存和消息队列等场景，是一种 NoSQL
- 数据类型
- 基本数据类型
- 字符串 String
- 列表 List
- 集合 Set
- 有序集合 SortedSet
- 哈希 Hash
- 高级数据类型
- 消息队列 Stream
- 地理空间 Geospatial
- HyperLogLog
- 位图 Bitmap
- 位域 Bitfield
- 基本数据类型
- 使用方式
- 命令行界面 CLI（Command Line Interface）
- 应用程序接口 API（Application Programming Interface）
- 图形用户界面 GUI（Graphical User Interface）
- 特点
- 性能极高
- 数据类型丰富，单键值对最大支持 512M 大小的数据
- 简单易用，支持所有主流编程语言
- 支持数据持久化、主从复制、哨兵模式等高可用特性
0x02 安装
-
Mac
- 安装：
brew install redis - 启动：
redis-server、redis-cli
- 安装：
-
Linux
- 安装：
apt install redis - 启动：
redis-server、redis-cli
- 安装：
-
Windows
-
安装
-
通过 WSL 安装 Linux，在其中安装 Redis
-
通过 Docker 寻找镜像并下载，之后运行这个镜像
docker search redis->docker pull redis -
通过 EXE 文件
-
-
启动
- Docker 安装时：
docker redis - EXE 安装时：
redis-server.exe
- Docker 安装时：
-
0x03 RedisInsight 的使用
- RedisInsight 是操作 Redis 的一种图形化工具
- 官网下载
0x04 发布订阅模式
- 通过命令
PUBLISH将消息发送到指定的频道- 向 abc 频道发布 def 消息：
PUBLISH abc def
- 向 abc 频道发布 def 消息：
- 通过命令
SUBSCRIBE订阅指定频道- 订阅 abc 频道：
SUBSCRIBE abc
- 订阅 abc 频道：
- 目前缺陷：消息无法持久化、无法计入历史消息等
- 解决方案：消息队列
0x05 数据类型
（1）字符串 String
- Redis 默认使用字符串存储数据，而且是二进制安全的
- 中文以二进制的方式存储，使用
GET命令并不会输出中文，而是十六进制数 - 在启动 Redis CLI 时使用命令
redis-cli --raw即可将中文正常显示
- 中文以二进制的方式存储，使用
- 存储过程中需要通过指定键值对来保存数据，同时区分大小写
- 添加
- 添加字符串：
SET name zhangsan - 添加数字：
SET age 20
- 添加字符串：
- 查找
- 查找 name：
GET name - 查找 age：
GET age - 查找所有键：
KEYS *
- 查找 name：
- 删除
- 删除 name：
DEL name - 删除所有键：
FLUSHALL
- 删除 name：
- 存在性
- 查看键的存在性：
EXISTS key - 如果键不存在则设置键值：
SETNX key value
- 查看键的存在性：
- 过期时间
- 查看键的过期时间：
TTL key - 设置键的过期时间：
EXPIRE key 10（时间单位：秒） - 创建键值对并设置过期时间：
SETEX key 10 value
- 查看键的过期时间：
（2）列表 List
- 可以使用
LPUSH命令或RPUSH将元素添加到列表的头部或者尾部- 创建列表 letter 并在头部添加元素 a b c：
LRUSH letter a b c
- 创建列表 letter 并在头部添加元素 a b c：
- 使用命令
LRANGE获取列表内容- 获取列表 letter 第一个元素到最后一个元素：
LRANGE letter 0 -1
- 获取列表 letter 第一个元素到最后一个元素：
- 可以使用
LPOP命令或RPOP将元素从列表的头部或者尾部删除- 删除列表 letter 后两个元素：
RPOP letter 2
- 删除列表 letter 后两个元素：
- 使用命令
LLEN获取列表长度- 获取列表 letter 的长度：
LLEN letter
- 获取列表 letter 的长度：
- 可以使用
LTRIM命令删除指定范围以外的元素- 删除列表 letter 除第二个以外的所有元素：
LTRIM letter 1 1
- 删除列表 letter 除第二个以外的所有元素：
（3）集合 Set
-
使用命令
SADD创建集合- 创建集合 number 并添加元素 1 2 3：
SADD number 1 2 3
- 创建集合 number 并添加元素 1 2 3：
-
使用命令
SMEMBERS查看集合中的所有元素- 查看集合 number 中的所有元素：
SMEMBERS number
- 查看集合 number 中的所有元素：
-
使用命令
SISMEMBER判断元素是否在集合中- 查看集合 number 中是否存在元素 1：
SISMEMBER number 1
- 查看集合 number 中是否存在元素 1：
-
使用命令
SREM删除集合中指定的元素- 删除集合 number 中的元素 1：
SREM number 1
- 删除集合 number 中的元素 1：
-
集合运算
SINTER：交集运算命令SUNION：并集运算命令SDIFF：差运算命令
（4）有序集合 SortedSet
- SortedSet 又称 ZSet
- 与一般集合的区别在于每个元素会被赋予一个分数，之后依据这个分数进行从小到大排序
- 使用命令
ZADD创建有序集合- 创建有序集合 score 并为学生添加分数：
SADD score 80 Alex 90 Bob
- 创建有序集合 score 并为学生添加分数：
- 使用命令
ZRANGE查看有序集合中的元素- 查看有序集合 score 中的元素：
ZRANGE result 0 -1 - 查看有序集合 score 中的元素以及对应分数：
ZRANGE result 0 -1 WITHSCORES
- 查看有序集合 score 中的元素：
- 使用命令
ZSCORE查看指定元素对应分数- 查看有序集合 score 中 Bob 的分数：
ZSCORE score Bob
- 查看有序集合 score 中 Bob 的分数：
- 使用命令
ZRANK查看指定元素的排名- 查看有序集合 score 中 Bob 的排名：
ZRANK score Bob
- 查看有序集合 score 中 Bob 的排名：
- 使用命令
ZREVRANK查看指定元素的倒序排名- 查看有序集合 score 中 Bob 的倒序排名：
ZREVRANK score Bob
- 查看有序集合 score 中 Bob 的倒序排名：
（5）哈希 Hash
- 哈希是一个字符类型的字段和值的映射表，是键值对的集合，适合存储对象
- 使用命令
HSET向哈希中添加键值对- 创建哈希 student 并添加相关信息
HSET student name BobHSET student age 20
- 创建哈希 student 并添加相关信息
- 使用命令
HGET查看哈希中的指定键的值- 查看哈希 student 中 name 的值：
HGET student name - 查看哈希 student 中的全部键值对：
HGETALL student
- 查看哈希 student 中 name 的值：
- 使用命令
HDEL删除哈希中指定键值对- 删除哈希 student 中的 age：
HDEL student age
- 删除哈希 student 中的 age：
- 使用命令
HEXISTS判断哈希中某个键值对是否存在- 查看哈希 student 中 age 的存在性：
HEXISTS student age
- 查看哈希 student 中 age 的存在性：
- 使用命令
HKEYS查看哈希中所有键 - 使用命令
HLENS查看哈希中所有键值对的数量
（6）消息队列 Stream
- 使用命令
XADD向消息队列中添加一条消息- 创建消息队列 stream 并添加消息：
XADD stream * message*表示消息 id 自动生成- id 由两个整数以及整数之间的
-构成- 第一个整数表示时间戳
- 第二个整数表示序列号
- 创建消息队列 stream 并添加消息：
- 使用命令
XLEN查看消息队列中消息的数量- 查看消息队列 stream 中消息的数量：
XLEN stream
- 查看消息队列 stream 中消息的数量：
- 使用命令
XRANGE查看消息队列中消息的详细内容- 查看消息队列 stream 中所有消息的内容：
XRANGE stream - +
- 查看消息队列 stream 中所有消息的内容：
- 使用命令
XDEL删除消息队列中的消息队列中通过 id 指定的消息- 删除消息队列 stream 中消息 id 为 1 的消息：
XDEL stream 1 - 删除消息队列 stream 中所有消息：
XTRIM stream MAXLEN 0
- 删除消息队列 stream 中消息 id 为 1 的消息：
- 使用命令
XREAD消费消息XREAD COUNT 2 BLOCK 1000 STREAMS stream 0COUNT 2：一次读取两条消息BLOCK：如果没有消息则阻塞 1000 毫秒STREAMS stream：指定消息队列0：从头开始读取
- 获取从现在开始最新的消息：
XREAD COUNT 2 BLOCK 1000 STREAMS stream $$：从最新消息开始读取
- 消费者读取消息队列 stream 最新消息：
XREADGROUP GROUP group1 consumer1 COUNT 2 BLOCK 3000 STREAMS stream >
- 使用命令
XGROUP处理消费者组相关任务- 创建一个 id 为 0 的消费者组 group1 读取消息队列 stream 的消息：
XGROUP CREATE stream group1 0 - 为消费者组 group1 添加消费者 consumer1：
XGROUP CREATECONSUMER stream group1 comsumer1
- 创建一个 id 为 0 的消费者组 group1 读取消息队列 stream 的消息：
- 使用命令
XINFO GROUPS查看消费者组的信息- 查看消息队列 stream 的消费者组信息：
XINFO GROUPS stream
- 查看消息队列 stream 的消费者组信息：
（7）地理空间 Geospatial
- 一种存储地理位置信息的数据结构，支持对地理位置进行各种计算操作
- 使用命令
GEOADD添加地理空间- 创建地理空间 city，添加以下地理位置，经度为 120，纬度为 40，名称为 moudi：
GEOADD city 120 40 moudi - 添加多个信息：
GEOADD city 1 1 a 2 2 b
- 创建地理空间 city，添加以下地理位置，经度为 120，纬度为 40，名称为 moudi：
- 使用命令
GEOPOS获取地理空间中指定位置经纬度坐标- 查看 moudi 的经纬度坐标：
GEOPOS city moudi
- 查看 moudi 的经纬度坐标：
- 使用命令
GEODIST计算两个地理位置的举例- 计算 a 地和 b 地的距离：
GEODIST city a b（单位为米）
- 计算 a 地和 b 地的距离：
- 使用命令
GEOSEARCH搜索指定范围内的成员并返回- 计算在 a 地方圆 100km 内的地理位置：
GEOSEARCH city FROMMEMBER a BYRADIUS 100 KM
- 计算在 a 地方圆 100km 内的地理位置：
（8）HyperLogLog
- 一种用来做基数统计的算法
- 基数：如果集合中的每个元素都是唯一且不重复的，那么这个集合的基数就是集合中元素的个数
- 特点：占用内存小，存在一定误差
- 使用命令
PFADD添加元素- 创建 number 并添加数字 1 2 3：
PFADD number 1 2 3
- 创建 number 并添加数字 1 2 3：
- 使用命令
PFCOUNT查看基数- 查看 number 的基数：
PFCOUNT number
- 查看 number 的基数：
- 使用命令
PFMERGE合并多个 HyperLogLog- 合并 hll1 和 hll2：
PFMERGE hll hll1 hll2
- 合并 hll1 和 hll2：
（9）位图 Bitmap
- 位图是字符串类型的扩展，可以使用一个 String 类型来模拟一个 Bit 数组
- 使用命令
SETBIT设置某个偏移量的值- 设置一个名为 like 的 Bitmap，其偏移量 0 设置为 1，偏移量 1 设置为 0：
SETBIT like 0 1，SETBIT like 1 0
- 设置一个名为 like 的 Bitmap，其偏移量 0 设置为 1，偏移量 1 设置为 0：
- 使用命令
GETBIT获取某个偏移量的值- 获取 like 偏移量 1 的值：
GETBIT like 1
- 获取 like 偏移量 1 的值：
- 使用命令
SET批量设置某个键的各个偏移量对应的值- 设置 like2：
SET like2 "\xF0"\xF0转换为二进制数为 11110000
- 设置 like2：
- 使用命令
BITCOUNT统计某个键的值里有多少个 1- 统计 like2：
BITCOUNT like2
- 统计 like2：
- 使用命令
BITPOS可以获取某个键里第一个出现的 0 或 1 的位置- 获取 like2 第一个出现 0 的位置：
BITPOS like2 0
- 获取 like2 第一个出现 0 的位置：
（10）位域 BitField
- 位域能够将很多小的整数存储到一个较大的位图中，从而高效使用内存
- 使用命令
BITFIELD可以设置位域BITFIELD player:1 set u8 #0 1player:1：键名，表示角色 idset：设置u8：八位无符号整数，表示角色等级#0：表示第一个存储位置
BITFIELD player:1 get u8 #0get：获取
BITFIELD player:1 incrby u8 #0 2incrby：增加
0x06 事务
- Redis 支持事务，使得在一次请求中可以执行多个命令
- Redis 中的事务主要是通过
MULTI和EXEC命令实现的MULTI命令用于开启一个事务，事务开启后，所有命令就会进入一个队列中EXEC命令用于执行事务中的所有命令
- 事务并不能保证所有命令全部执行成功，但可以保证以下三点
- 在发送
EXEC命令前，所有命令都会被放入一个队列中缓存起来，而非立即执行 - 在收到
EXEC命令后，事务开始执行，任何一个命令执行失败不会导致事务暂停 - 在事务执行过程中，其他客户端提交的请求不会插入到该事务当中
- 在发送
- 使用命令
MULTI开启一个事务，(TX)说明进入了事务模式，此时输入需要执行的命令即可 - 在事务模式下，使用命令
EXEC即可执行事务，完成上述指令
0x07 持久化
- 由于 Redis 是一个基于内存的数据库，断电等情况会导致数据丢失，故而需要持久化
- 实现持久化方式
- RDB（Redis Database） 方式
- RDB 是指在指定时间间隔内，将内存中的数据快照写入磁盘
- 数据快照是某个时间点上数据的完整副本，可以通过配置文件中的 save 参数配置
- 在终端直接使用命令
save即可手动触发快照 - 由于不是实时保存数据，故而 RDB 方式更适合用来做备份
- 在生产环境中，Redis 所需的内存空间比较大，导致内存中的数据同步到硬盘的时间比较长，造成阻塞状态，不能进行操作。因此可以使用命令
bgsave单独创建一个子进程来负责将内存中的数据写入到硬盘中，使主进程可以继续处理请求
- AOF（Append Only File）方式
- 解决 RDB 无法做到秒级快照的问题
- AOF 是指追加文件，原理是在执行写命令时，不仅将命令写入内存，还会写入到一个追加文件中，以日志的方式记录每个写操作，当 Redis 重启时就会重新执行 AOF 文件中的命令，从而重建数据库
- 开启 AOF 方式：在配置文件中，将
append only参数的值改为 yes 即可
- RDB（Redis Database） 方式
0x08 主从复制
-
主从复制是指将一台 Redis 服务器的数据复制到其他 Redis 服务器，前者称为“主节点”（master），后者称为“从节点”（slave），主节点有多个从节点，从节点仅有一个主节点；数据的复制是单向的（主节点->从节点）
-
一般情况下，主节点负责写操作，从节点负责读操作
-
主节点会将自己的数据变化，通过异步的方式发送到从节点，从节点接收后更新自己的数据，从而达成数据一致
-
配置主从节点
-
使用命令
role查看当前节点角色- 一般情况下默认为主节点
-
配置从节点
-
命令行方式，直接指定主节点的 IP 地址和端口
- 旧版：
slaveof host port - 新版：
replicaof host port
- 旧版：
-
修改配置文件（redis.conf）方式
主节点：6379，从节点：6380
# 修改端口号 port 6380 # 修改 pidfile 配置项 pidfile /.../redis_6380.pid # 修改 dbfilename 配置项，此文件是持久化的文件 dbfilename dump-6380.rdb # 修改 replicaof 配置项，此项用来指定主节点 replicaof 127.0.0.1 6379- 使用命令
redis-server redis-6380.conf启动从节点 - 使用命令
redis-cli -p 6380连接该从节点
- 使用命令
-
-
0x09 哨兵模式 Sentinel
- 哨兵会以一个独立的进程运行在 Redis 集群中，用来监控 Redis 集群中的各个节点是否运行正常
- 功能：
- 监控：通过不断发送命令检查 Redis 节点是否正常
- 通知：当发现某个节点出现问题时，哨兵就会通过发布订阅模式来通知其他节点
- 自动故障转移：当主节点不能正常工作时，哨兵会将一个从节点升级为主节点，并将其他从节点指向新的主节点
- 配置哨兵模式
- 在 Redis 集群中添加哨兵配置文件 sentinel.conf：
sentinel monitor master 127.0.0.1 6379 1master：是主节点的名称1：表示只需要一个哨兵节点同意即可执行自动故障转移
- 启动哨兵节点：`redis-sentinel sentinel.conf
- 在 Redis 集群中添加哨兵配置文件 sentinel.conf：
-End-
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