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Redis系統性介紹

日期：2017/2/27 16:00:39 编辑：Linux教程

1.介紹

1.1 Redis是什麼

REmote DIctionary Server(Redis) 是一個由Salvatore Sanfilippo寫的key-value存儲系統。Redis提供了一些豐富的數據結構，包括 lists, sets, ordered sets 以及 hashes ，當然還有和Memcached一樣的 strings結構.Redis當然還包括了對這些數據結構的豐富操作。

1.2 Redis的優點

性能極高 – Redis能支持超過 100K+ 每秒的讀寫頻率。
豐富的數據類型 – Redis支持二進制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 數據類型操作。
原子 – Redis的所有操作都是原子性的，同時Redis還支持對幾個操作全並後的原子性執行。
豐富的特性 – Redis還支持 publish/subscribe, 通知, key 過期等等特性。

2.數據類型

2.1 String類型

Redis能存儲二進制安全的字符串，最大長度為1GB

redis 127.0.0.1:6379> SET name "John Doe"
OK
redis 127.0.0.1:6379> GET name
"John Doe"

String類型還支持批量的讀寫操作

redis 127.0.0.1:6379> MSET age 30 sex "male"
OK
redis 127.0.0.1:6379> MGET age sex
1) "30"
2) "male"

String類型其實也可以用來存儲數字，並支持對數字的加減操作。

redis 127.0.0.1:6379> INCR age
(integer) 31
redis 127.0.0.1:6379> INCRBY age 4
(integer) 35
redis 127.0.0.1:6379> GET age
"35"
redis 127.0.0.1:6379> DECR age
(integer) 34
redis 127.0.0.1:6379> DECRBY age 4
(integer) 30
redis 127.0.0.1:6379> GET age
"30"

String類型還支持對其部分的修改和獲取操作

redis 127.0.0.1:6379> APPEND name " Mr."
(integer) 12
redis 127.0.0.1:6379> GET name
"John Doe Mr."
redis 127.0.0.1:6379> STRLEN name
(integer) 12
redis 127.0.0.1:6379> SUBSTR name 0 3
"John"

2.2 List類型

Redis能夠將數據存儲成一個鏈表，並能對這個鏈表進行豐富的操作

redis 127.0.0.1:6379> LPUSH students "John Doe"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> LPUSH students "Captain Kirk"
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> LPUSH students "Sheldon Cooper"
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> LLEN students
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE students 0 2
1) "Sheldon Cooper"
2) "Captain Kirk"
3) "John Doe"
redis 127.0.0.1:6379> LPOP students
"Sheldon Cooper"
redis 127.0.0.1:6379> LLEN students
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE students 0 1
1) "Captain Kirk"
2) "John Doe"
redis 127.0.0.1:6379> LREM students 1 "John Doe"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> LLEN students
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE students 0 0
1) "Captain Kirk"

Redis也支持很多修改操作

redis 127.0.0.1:6379> LINSERT students BEFORE "Captain Kirk" "Dexter Morgan"
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE students 0 2
1) "Dexter Morgan"
2) "Captain Kirk"
3) "John Doe"
redis 127.0.0.1:6379> LPUSH students "Peter Parker"
(integer) 4
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE students 0 3
1) "Peter Parker"
2) "Dexter Morgan"
3) "Captain Kirk"
4) "John Doe"
redis 127.0.0.1:6379> LTRIM students 1 3
OK
redis 127.0.0.1:6379> LLEN students
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE students 0 2
1) "Dexter Morgan"
2) "Captain Kirk"
3) "John Doe"
redis 127.0.0.1:6379> LREM students 1 "John Doe"
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> LLEN students
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> LRANGE students 0 1
1) "Captain Kirk"

2.3 集合（Sets）類型

Redis能夠將一系列不重復的值存儲成一個集合

redis 127.0.0.1:6379> SADD birds crow
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SADD birds pigeon
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SADD birds bat
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SADD mammals dog
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SADD mammals cat
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SADD mammals bat
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS birds
1) "bat"
2) "crow"
3) "pigeon"
redis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS mammals
1) "bat"
2) "cat"
3) "dog"

Sets結構也支持相應的修改操作

redis 127.0.0.1:6379> SREM mammals cat
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS mammals
1) "bat"
2) "dog"
redis 127.0.0.1:6379> SADD mammals human
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS mammals
1) "bat"
2) "human"
3) "dog"

Redis還支持對集合的子交並補等操作

redis 127.0.0.1:6379> SINTER birds mammals
1) "bat"
redis 127.0.0.1:6379> SUNION birds mammals
1) "crow"
2) "bat"
3) "human"
4) "pigeon"
5) "dog"
redis 127.0.0.1:6379> SDIFF birds mammals
1) "crow"
2) "pigeon"

2.4 有序集合（Sorted Sets）類型

Sorted Sets和Sets結構相似，不同的是存在Sorted Sets中的數據會有一個score屬性，並會在寫入時就按這個score排好序。

redis 127.0.0.1:6379> ZADD days 0 mon
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> ZADD days 1 tue
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> ZADD days 2 wed
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> ZADD days 3 thu
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> ZADD days 4 fri
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> ZADD days 5 sat
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> ZADD days 6 sun
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> ZCARD days
(integer) 7
redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE days 0 6
1) "mon"
2) "tue"
3) "wed"
4) "thu"
5) "fri"
6) "sat"
7) "sun"
redis 127.0.0.1:6379> ZSCORE days sat
"5"
redis 127.0.0.1:6379> ZCOUNT days 3 6
(integer) 4
redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE days 3 6
1) "thu"
2) "fri"
3) "sat"
4) "sun"

2.5 Hash類型

Redis能夠存儲key對多個屬性的數據（比如user1.uname user1.passwd）

redis 127.0.0.1:6379> HKEYS student
1) "name"
2) "age"
3) "sex"
redis 127.0.0.1:6379> HVALS student
1) "Ganesh"
2) "30"
3) "Male"
redis 127.0.0.1:6379> HGETALL student
1) "name"
2) "Ganesh"
3) "age"
4) "30"
5) "sex"
6) "Male"
redis 127.0.0.1:6379> HDEL student sex
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> HGETALL student
1) "name"
2) "Ganesh"
3) "age"
4) "30"

Hash數據結構能夠批量修改和獲取

redis 127.0.0.1:6379> HMSET kid name Akshi age 2 sex Female
OK
redis 127.0.0.1:6379> HMGET kid name age sex
1) "Akshi"
2) "2"
3) "Female"

3.Publish/Subscribe

Redis支持這樣一種特性，你可以將數據推到某個信息管道中，然後其它人可以通過訂閱這些管道來獲取推送過來的信息。

3.1 訂閱信息管道

用一個客戶端訂閱管道

redis 127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE channelone
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "channelone"
3) (integer) 1

另一個客戶端往這個管道推送信息

redis 127.0.0.1:6379> PUBLISH channelone hello
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> PUBLISH channelone world
(integer) 1

然後第一個客戶端就能獲取到推送的信息

redis 127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE channelone
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "channelone"
3) (integer) 1
1) "message"
2) "channelone"
3) "hello"
1) "message"
2) "channelone"
3) "world"

3.2 按一定模式批量訂閱

用下面的命令訂閱所有channel開頭的信息通道

redis 127.0.0.1:6379> PSUBSCRIBE channel*
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "psubscribe"
2) "channel*"
3) (integer) 1

在另一個客戶端對兩個推送信息

redis 127.0.0.1:6379> PUBLISH channelone hello
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> PUBLISH channeltwo world
(integer) 1

然後在第一個客戶端就能收到推送的信息

redis 127.0.0.1:6379> PSUBSCRIBE channel*
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "psubscribe"
2) "channel*"
3) (integer) 1
1) "pmessage"
2) "channel*"
3) "channelone"
4) "hello"
1) "pmessage"
2) "channel*"
3) "channeltwo"
4) "world"

4.數據過期設置

Redis支持按key設置過期時間，過期後值將被刪除（在客戶端看來是補刪除了的）

用TTL命令可以獲取某個key值的過期時間（-1表示永不過期）

redis 127.0.0.1:6379> SET name "John Doe"
OK
redis 127.0.0.1:6379> TTL name
(integer) -1

下面命令先用EXISTS命令查看key值是否存在，然後設置了5秒的過期時間

redis 127.0.0.1:6379> SET name "John Doe"
OK
redis 127.0.0.1:6379> EXISTS name
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> EXPIRE name 5
(integer) 1

5秒後再查看

redis 127.0.0.1:6379> EXISTS name
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> GET name
(nil)

這個值已經沒有了。

上在是直接設置多少秒後過期，你也可以設置在某個時間點過期，下面例子是設置2011-09-24 00:40:00過期。

redis 127.0.0.1:6379> SET name "John Doe"
OK
redis 127.0.0.1:6379> EXPIREAT name 1316805000
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> EXISTS name
(integer) 0

5.事務性

Redis本身支持一些簡單的組合型的命令，比如以NX結尾命令都是判斷在這個值沒有時才進行某個命令。

redis 127.0.0.1:6379> SET name "John Doe"
OK
redis 127.0.0.1:6379> SETNX name "Dexter Morgan"
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> GET name
"John Doe"

redis 127.0.0.1:6379> GETSET name "Dexter Morgan"
"John Doe"
redis 127.0.0.1:6379> GET name
"Dexter Morgan"

當然，Redis還支持自定義的命令組合，通過MULTI和EXEC，將幾個命令組合起來執行

redis 127.0.0.1:6379> SET counter 0
OK
redis 127.0.0.1:6379> MULTI
OK
redis 127.0.0.1:6379> INCR counter
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> INCR counter
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> INCR counter
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> EXEC
1) (integer) 1
2) (integer) 2
3) (integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> GET counter
"3"

你還可以用DICARD命令來中斷執行中的命令序列

redis 127.0.0.1:6379> SET newcounter 0
OK
redis 127.0.0.1:6379> MULTI
OK
redis 127.0.0.1:6379> INCR newcounter
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> INCR newcounter
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> INCR newcounter
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> DISCARD
OK
redis 127.0.0.1:6379> GET newcounter
"0"

6.持久化

Redis的所有數據都存儲在內存中，但是他也提供對這些數據的持久化。

6.1 數據快照

數據快照的原理是將整個Redis中存的所有數據遍歷一遍存到一個擴展名為rdb的數據文件中。通過SAVE命令可以調用這個過程。

redis 127.0.0.1:6379> SET name "John Doe"
OK
redis 127.0.0.1:6379> SAVE
OK
redis 127.0.0.1:6379> SET name "Sheldon Cooper"
OK
redis 127.0.0.1:6379> BGSAVE
Background saving started

如果你是使用的brew在Mac OSX上安全的Redis，那麼rdb文件會存在如下路徑

/usr/local/var/db/redis/dump.rdb

6.2 Append-Only File（追加式的操作日志記錄）

Redis還支持一種追加式的操作日志記錄，叫append only file，其日志文件以aof結局，我們一般各為aof文件。要開啟aof日志的記錄，你需要在配置文件中進行如下設置：

appendonly yes

這時候你所有的操作都會記錄在aof日志文件中

redis 127.0.0.1:6379> GET name
(nil)
redis 127.0.0.1:6379> SET name "Ganesh Gunasegaran"
OK
redis 127.0.0.1:6379> EXIT

→ cat /usr/local/var/db/redis/appendonly.aof
*2
$6
SELECT
$1
0
*3
$3
SET
$4
name
$18
Ganesh Gunasegaran

7.管理命令

Redis支持多個DB，默認是16個，你可以設置將數據存在哪一個DB中，不同DB間的數據具有隔離性。也可以在多個DB間移動數據。

redis 127.0.0.1:6379> SELECT 0
OK
redis 127.0.0.1:6379> SET name "John Doe"
OK
redis 127.0.0.1:6379> SELECT 1
OK
redis 127.0.0.1:6379[1]> GET name
(nil)
redis 127.0.0.1:6379[1]> SELECT 0
OK
redis 127.0.0.1:6379> MOVE name 1
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SELECT 1
OK
redis 127.0.0.1:6379[1]> GET name
"John Doe"

Redis還能進行一些如下操作，獲取一些運行信息

redis 127.0.0.1:6379[1]> DBSIZE
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379[1]> INFO
redis_version:2.2.13
redis_git_sha1:00000000
redis_git_dirty:0
arch_bits:64
multiplexing_api:kqueue
......

Redis還支持對某個DB數據進行清除（當然清空所有數據的操作也是支持的）

redis 127.0.0.1:6379> SET name "John Doe"
OK
redis 127.0.0.1:6379> DBSIZE
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SELECT 1
OK
redis 127.0.0.1:6379[1]> SET name "Sheldon Cooper"
OK
redis 127.0.0.1:6379[1]> DBSIZE
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379[1]> SELECT 0
OK
redis 127.0.0.1:6379> FLUSHDB
OK
redis 127.0.0.1:6379> DBSIZE
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> SELECT 1
OK
redis 127.0.0.1:6379[1]> DBSIZE
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379[1]> FLUSHALL
OK
redis 127.0.0.1:6379[1]> DBSIZE
(integer) 0