大象席地而坐

Redis详解

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Redis概述

Redis命令大全http://doc.redisfans.com/ Redis是一个内存数据库，用作高性能的缓存、数据库、消息中间件。

特点

  1. 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；

持久化是指Redis服务器重启时，利用预先配置好的持久化机制(RDB或AOF)将磁盘中的数据备份加载到内存中，以恢复重启前的数据状态，确保了Redis崩溃或重启后数据的完成性和一致性。

  1. 除了key-value类型的数据，还提供了list、set、zset、hash等数据结构的存储‘
  2. 支持数据的备份，即master-slave模式的备份；

优势

  1. 高性能：Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s；
  2. 丰富的数据类型：支持String、List、Hash、Set等数据类型操作；
  3. 原子型操作：Redis所有操作都是原子性的(要么完全执行，要么不执行，不会被其他线程干扰，也不会被中断)；
  4. 丰富的特性：Redis支持publish/subscribe通知key过期等操作。

Redis支持的八种数据类型

String(字符串)

String类型在Redis中存储方式为一个key对应一个value，String类型是二进制安全的。Redis的String可以包含任何数据，比如jpg图片或者序列化的对象；String类型的一个键最大能存储512MB数据。

set key value; //新增数据
get key; //获取数据
del key; //删除数据

Hash(哈希)

Hash是一个键值对集合，类似java的Map，适合存储对象如服务器基本信息对象等。

hset ket field value; //插入数据
hget key field; //获取数据
hgetall key; //获取所有数据
hdel key field [field ...]; //删除数据

List(列表)

有序的字符串集合，支持从头/尾部插入/删除元素(类似于堆/栈)；使用场景：消息对接，最新消息排行，历史记录等。

lpush key value //从头部插入元素
rpush key value //从尾部插入元素
lpop key //从头部弹出元素
rpop key //从尾部弹出元素
lrange key start stop //获取列表范围的数据
del key //删除数据

Set(集合)

无序且唯一的字符串集合，支持交集、并集、差集的运算。使用场景：标签系统、去重；

sadd key member //向集合添加元素
smembers key //获取所有集合元素
SISMEMBER key member //检查元素是否在集合中。
SINTER key1 key2 //求集合的交集

Sorted Set(有序集合/ZSet)

带权重的有序集合，每个元素都关联一个分数score，按score排序。 使用场景：排行榜，延迟队列，范围查询。

ZADD key score member：添加元素并设置分数。
ZRANGE key start stop [WITHSCORES]：按分数升序获取元素。
ZREVRANGE key start stop [WITHSCORES]：按分数降序获取元素。
ZSCORE key member：获取元素的分数。

Bitmaps(位图)

  • ​​基于 String 的二进制位操作​​，每个 bit 可以表示 0 或 1。
  • ​​常用命令​​：
    • SETBIT key offset value：设置某一位的值。
    • GETBIT key offset：获取某一位的值。
    • BITCOUNT key：统计 bit 中 1 的个数。
    • BITOP op destkey key1 [key2 ...]：位运算（AND/OR/XOR/NOT）。
  • ​​适用场景​​：
    • 用户签到（如统计某月签到情况）。
    • 布隆过滤器（Bloom Filter）。
    • 统计 UV（独立访客数）。

HyperLogLog（基数统计）​

  • 用于统计唯一值数量​​（如 UV 统计），占用内存极小。
  • ​​常用命令​​：
    • PFADD key element：添加元素。
    • PFCOUNT key：统计唯一值数量。
    • PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey ...]：合并多个 HyperLogLog。
  • ​​适用场景​​：
    • 统计 UV（独立访客数）。
    • 去重计数（如文章阅读量去重）。

Geospatial（地理空间）

  • 存储地理位置信息​​，支持计算距离、范围查询等。
  • ​​常用命令​​：
    • GEOADD key longitude latitude member：添加地理位置。
    • GEODIST key member1 member2 [unit]：计算两个位置的距离。
    • GEORADIUS key longitude latitude radius m|km|ft|mi [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count]：查询范围内的位置。
  • ​​适用场景​​：
    • 附近的人（如社交 App 的附近用户）。
    • 位置搜索（如外卖 App 的附近商家）。

总结

数据类型特点适用场景
​​String​​简单键值存储缓存、计数器、分布式锁
​​Hash​​键值对的集合用户信息、商品详情
​​List​​有序列表消息队列、历史记录
​​Set​​无序唯一集合标签系统、好友关系
​​Sorted Set​​带权重的有序集合排行榜、延迟队列
​​Bitmaps​​二进制位操作用户签到、UV 统计
​​HyperLogLog​​基数统计UV 统计、去重计数
​​Geospatial​​地理位置存储附近的人、位置搜索

Redis 发布/订阅

概念：

Redis的发布(Publish)/订阅(Subscribe) 是一种消息通信模式，允许发送者(发布者)向频道(Channel)发送消息，而接受者(订阅者)可以监听频道并接受消息。使用于实时通知、聊天系统、事件驱动等场景。

  1. 发布者(Publisher): 向指定频道发送消息；
  2. 订阅者(Subscribe):订阅一个活多个频道，接受消息；
  3. 频道(Channel): 消息传递的通道(字符串名称)。
  4. 特点：
    • 消息是即使的，订阅者只能收到订阅后的消息(无历史消息)；
    • 消息是广播式的，所有订阅同一频道打得客户端都会收到消息；
    • 不需要预先创建频道，直接发放和订阅即可。

使用：

1. 订阅频道

# 订阅单个频道(阻塞并等待消息)
SUBSCRIBE new1
 
# 订阅多个频道
SUBSCRIBE new1 new2

2. 发布消息

# 向频道发布消息
PUBLISH news "Hello"

3. 取消订阅

# 取消所有订阅
UNSUBSCRIBE
 
# 取消指定频道
UNSUBSCRIBE new

4. 模式匹配订阅

# 订阅所有以“str_”开头的频道
PSUBSCRIBE str_*
 
# 发布消息到匹配的频道
PUBLISH str_123 "hello"

使用场景：

  1. 实时通知：用户行为触发事件；
  2. 聊天应用：加入频道，订阅消息；
  3. 日志监控：服务器将日志发送到指定频道，监控服务订阅频道；
  4. 微服务通信：微服务间用发布/订阅通信。

Redis事务

概述：

Redis事务与Mysql事务类似，将一组命令进行统一处理，这一组命令会按顺序执行，在事务的执行中不会被其他客户端发送的请求打断。

  1. 原子性：要么全都执行，要么全都不执行；
  2. 隔离性：事务在执行的过程中不会被其他客户端请求打断；
  3. 无回滚：Redis的事务不支持回滚操作;
  4. 批量执行：所有命令提交后一次性执行。

使用：

1. 事务的使用

multi # 开启事务
set zhang  san
set li si
exec # 提交事务

2. 命令入队错误

MULTI
SET key1 "value1"
INCR key1  # key1是字符串，不能INCR，执行时会报错
SET key2 "value2"
EXEC  # 其他正确命令仍会执行

3. WATCH 命令实现乐观锁

WATCH balance  # 监视balance键
balance = GET balance
MULTI
SET balance $(balance - 100)  # 假设扣除100
EXEC  # 如果balance在WATCH后到EXEC前被修改，事务会失败

4. 常用命令

命令描述
DISCARD取消事务，放弃执行事务块内的所有命令
EXEC执行所有事务块内的命令
MULTI标记一个事务块的开始
UNWATCH取消 WATCH 命令对所有 key 的监视
WATCH监视一个(或多个) key

使用场景

  1. 批量操作：需要原子性执行多个命令；
  2. 乐观锁控制：配合WATCHSH实现并发控制；
  3. 复杂操作：Lua脚本实现更为复杂的逻辑。

Redis Script(Lua脚本)

概述：

在Redis中为了解决复杂的原子操作,引入了Lua脚本。

使用：

1. 基本使用

1.1 EVAL 命令
# 基本语法
EVAL "脚本内容" numkeys key [key ...] arg [arg ...]
 
# 示例：简单返回
EVAL "return 'Hello, Redis!'" 0
 
# 示例：带参数的脚本
EVAL "return {KEYS[1], ARGV[1]}" 1 mykey myvalue

关系图谱

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