Redis-课堂笔记

一、简介

目标

• 了解NoSQL的概念
• 了解Redis是什么样的数据库

讲解

1. NoSQL：Not only SQL

• 数据库类型：
  • 关系型数据库：以表的形式存储数据，以键和约束的形式维护数据关系，这样的数据库就是关系型数据库
    • MySql，Oracle，SQLServer，DB2，Sybase等等
  • 非关系型数据库（NoSQL）：不以表的形式存储数据的数据库
• 为什么有非关系型数据库？
  • 关系型数据库：随着数据量的增加、用户的增加，出现了一些难以解决的问题：
    • 高并发问题：瞬间有海量的请求同时操作数据库。比如：双11，12306春节抢票
    • 高性能问题：瞬间从海量数据里，找到并操作某一条数据。比如：微博的数据量，亚马逊的数据
    • 高扩展性问题：数据库集群环境里，要增加数据库节点，需要做数据迁移
  • 非关系型数据库NoSQL：
    • 易扩展
    • 高性能
    • 灵活的数据模型：不以表的形式存储
    • 高可用
• 能否抛弃关系型数据库，全部使用非关系型数据库？不能
  • 业务数据之间是有关系的，就需要维护数据之间的关系。
  • 如果直接使用非关系型数据库，不能维护数据关系，只能自己写代码维护数据关系
  • 如果使用关系型数据库，数据库就可以帮我们维护数据之间的关系。使用非关系型数据库作为补充，提升web应用的性能。Redis就是作为缓存使用的

2. Redis

• Redis数据库：是一个C语言编写的开源的高性能的数据库，是以key-value键值对的形式存储数据，数据是保存在了内存中，所以有极高的读写性能。官方数据：读110000次/s，写81000次/秒
• Redis的端口：6379 merz

小结

二、安装Redis

目标

• 能够操作windows的Redis：启动服务，打开客户端连接服务，关闭服务
• 安装Linux版的Redis
• 能够操作Linux版的Redis：启动服务，打开客户端连接服务，关闭服务

讲解

1. Windows版的

• 启动服务：双击redis-server.exe
• 启动客户端：双击redis-cli.exe
  • 启动之后，会自动连接上本机的Redis数据库，可以直接通过redis命令操作

拓展：redis-cli如何连接远程的redis服务？

在cmd/powershell里，通过命令：redis-cli.exe -h ip地址 -p 端口

2. Linux版的

• 启动服务：./redis-server ./redis.conf
• 启动客户端：./redis-cli
• 关闭服务：./redis-cli shutdown

小结

三、数据类型

目标

• 能说出Redis的5种数据类型【面试题】

讲解

• Redis以键值对形式存储数据。
• Redis的key：
  • 不要太长，不要超过1024个字节；否则会消耗内存，影响性能
  • 不要太短；否则会降低可读性
• Redis的value：常用有5种数据类型（数据结构）
  • string：字符串类型
  • hash：哈希类型
  • list：链表类型
  • set：集合类型，无序不重复的数据集合
  • zset：有序集合类型，有序不重复的数据集合

小结

四、Redis的数据操作【重点】

1. String【重点】

目标

• 掌握String类型的常用操作

讲解

说明

• string是redis最基本的类型,用的也是最多的，一个key对应一个value。
• 一个键最大能存储512MB.

应用场景

• 作为缓存：字符串最经典的使用场景，redis最为缓存层，Mysql作为储存层，绝大部分请求数据都是在redis中操作，由于redis具有支撑高并发特性，所以缓存通常能起到加速读写和降低 后端压力的作用。
• 计数器：比如视频播放次数，点赞次数。

常用命令

• 设置字符串：set key value
• 获取字符串：get key
• 删除字符串：del key
• 存储字符串，并设置有效期：setex key seconds value

2. hash

目标

• 掌握hash类型的常用操作

讲解

说明

• Redis中hash 是一个键值对集合，类似于Java里的HashMap。
• Redis 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。

应用场景

• 存储对象的数据
• 特别适合用于存储订单信息：以订单号为key，field为商品编号，value为商品数量

常用命令

小结

• 向hash里设置值：hset key field value
  • 如果要设置多个：hmset key field1 value1 field2 value2 ......
• 从hash里获取值：hget key field
  • 如果 获取多个：hmget key field1 field2 ......
• 从hash里删除数据：hdel key field

3. list

目标

• 掌握list的常用操作

讲解

说明

• 链表类型（或 列表类型，list）可以存储一个有序的字符串列表(链表)，常用的操作是向列表两端添加元素，或者获得列表的某一个片段。
• 列表类型内部是使用双向链表（double linked list）实现的，所以向列表两端添加元素的时间复杂度为0(1)，获取越接近两端的元素速度就越快。这意味着即使是一个有几千万个元素的列表，获取头部或尾部的10条记录也是极快的。

应用场景

• 消息队列
• 排队机制
• 变更不频繁的排行榜（用list，比zset更节省内存）

常用命令

• 向列表里添加数据：
  • 从左边添加：lpush key v1 v2 v3...
  • 从右边添加：rpush key v1 v2 v3...
• 从列表里弹出数据：（弹出后列表里就没有了）
  • 从左边弹出：lpop key
  • 从右边弹出：rpop key

4. set

目标

• 掌握set类型的常用操作

讲解

说明

• Redis的Set是string类型的无序不重复的集合，Redis 中 集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的时间复杂度都是O(1)。集合中最大的成员数为 2的32次方 -1 (4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。

• Redis还提供了多个集合之间的交集、并集、差集的运算

应用场景

• 共同好友
• 共同兴趣

常用命令

小结

• 向集合里添加成员：sadd key member1 member2 member3...
• 获取所有成员：smembers key
• 随机取出一个成员：spop key

5. zset

目标

• 掌握zset的常用操作

讲解

说明

• Redis 有序集合也是string类型元素的不重复的集合

  • 每个元素都会关联一个double类型的分数。有序集合的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。
  • redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。

• 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 (4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。

应用场景

• 排行榜

常用命令

• 默认排序是从小到大的升序
• 如果要从大到小排序，使用命令：zrevrange

小结

• 添加成员：zadd key score1 member1 score2 member2...
• 删除成员：zrem key member
• 按名次范围查询：zrange key start stop withscores

五、Redis的其它操作

Redis的其它命令

目标

• 掌握redis的一些其它通用命令

分析

• redis的通用命令
• redis的多数据库特性

讲解

redis的通用命令

• keys *：查询所有的key

  • keys myset?：查询所有key为myset + 一个任意字符的

• exists key：判断是否有指定的key 若有返回1,否则返回0

• expire key 秒数：设置这个key在redis中的存活时间（setex key seconds value）

• ttl key：展示指定key的剩余时间

  • 如果值为 -1:永不过期
  • 如果值为 -2:已过期或者不存在

• del key：删除指定key

• rename key 新key：重命名key

• type key：判断一个key的类型

• ping ：测试连接是否连接

多数据库特性

• redis默认是16个数据库, 编号是从0~15. 【默认是0号库】

• 常用的库操作有：

  • select index:切换库

  • move key index: 把key移动到几号库(index是库的编号)

  • flushdb:清空当前数据库

  • flushall:清空当前实例下所有的数据库

小结