# Redis 入门到精通(一)数据类型(1)
cac55 2024-10-07 06:38 17 浏览 0 评论
# Redis 入门到精通(一)数据类型(1)
## 一 、Redis 入门到精通 基本介绍
### 1、Redis 基础 ( windows 环境 )
- redis 入门
- 数据类型
- 通用命令
- Jedis
### 2、Redis 高级 ( linux 环境 )
- 持久化
- redis.conf 配置
- 事务
- 集群
### 3、Redis 应用 ( linux 环境 )
企业级解决方案。
## 二 、redis 入门-Nosql 介绍
### 1、海量用户、高并发问题频发现象,暴露出关系型数据库的缺点:
?性能瓶颈:磁盘IO性能低下。
?扩展瓶颈:数据关系复杂,扩展性差,不便于大规模集群。
即采用 Nosql。
### 2、解决思路
- 降低磁盘IO次数,越低越好——使用 内存存储。
- 去除数据间关系,越简单越好——不存储关系,仅存储数据。
### 3、Nosql
1)NoSQL:即 Not-Only SQL( 泛指非关系型的数据库),作为关系型数据库的补充。
2)Nosql 作用:应对基于海量用户和海量数据前提下的数据处理问题。
3)常见 Nosql 数据库:
? Redis
? memcache
? HBase
? MongoDB
4)Nosql 特征:
? 可扩容,可伸缩
? 大数据量下高性能
? 灵活的数据模型
? 高可用
### 4、分析电商场景 在应对 海量用户、高并发问题时,一般使用的 Nosql 解决方案
- 1. 商品基本信息:一般使用 MySQL
? 名称
? 价格
? 厂商
- 2. 商品附加信息:一般使用 MongoDB
? 描述
? 详情
? 评论
- 3. 图片信息:一般使用 分布式文件系统
- 4. 搜索关键字:一般使用 ES、Lucene、solr
- 5. 热点信息:一般使用 Redis、memcache、tair
? 高频
? 波段性
当然这只是一般情况下的解决方案,具体以各个公司实际而会不同,如下图:
## 三 、redis 入门-redis 简介
### 1、Redis 概念:
Redis (REmote DIctionary Server) 是用 C 语言开发的一个开源的高性能键值对(key-value)数据库。
### 2、redis 特征:
- 1. 数据间没有必然的关联关系
- 2. 内部采用单线程机制进行工作
- 3. 高性能。官方提供测试数据,50个并发执行100000 个请求,读的速度是110000 次/s,写的速度是81000次/s。
- 4. 多数据类型支持:
? 字符串类型 string
? 列表类型 list
? 散列类型 hash
? 集合类型 set
? 有序集合类型 sorted_set。
- 5. 持久化支持。可以进行数据灾难恢复
### 3、Redis 的应用
? 为热点数据加速查询(主要场景),如热点商品、热点新闻、热点资讯、推广类等高访问量信息等。
? 任务队列,如秒杀、抢购、购票排队等。
? 即时信息查询,如各位排行榜、各类网站访问统计、公交到站信息、在线人数信息(聊天室、网站)、设备信号等。
? 时效性信息控制,如验证码控制、投票控制等。
? 分布式数据共享,如分布式集群架构中的 session 分离。
? 消息队列
? 分布式锁。
## 四、redis 入门-redis 下载安装与服务启动
### 1、Redis 的下载
1)`Linux 版:`(适用于企业级开发)
? Redis 高级开始使用
? 以4.0 版本作为主版本
2)`Windows 版本:`(适合零基础学习)
? Redis 入门使用
? 以 3.2 版本作为主版本
? 下载地址:https://github.com/MSOpenTech/redis/tags
下载:Redis-x64-3.2.100.zip
### 2、安装 Redis
绿色版本,解压即安装。
### 3、Redis 核心文件:
? redis-server.exe 服务器启动命令
? redis-cli.exe 命令行客户端
? redis.windows.conf redis 核心配置文件
? redis-benchmark.exe 性能测试工具
? redis-check-aof.exe AOF 文件修复工具
? redis-check-dump.exe RDB 文件检查工具(快照持久化文件)
### 4、启动 Redis (端口:6379,PID:随机生成,即 redis 实例对象id)
双击运行:
- redis-server.exe 服务器启动命令
- redis-cli.exe 命令行客户端
## 五、redis 入门-redis 基础操作
### 1、信息添加
```bash
# 功能:设置 key, value 数据
set key value
# 范例:
set name redisStudy
```
### 2、信息查询
```bash
# 功能:根据 key, 查询对应的 value 数据,如果不存在,返回空(nil)
get key
# 范例:
get name
```
### 3、清除屏幕信息
```bash
# 功能:清除屏幕中的信息
clear
# 范例:
clear
```
### 4、退出客户端命令行模式
```bash
# 功能:退出客户端
quit
exit
<ESC>
# 范例:
quit
exit
<ESC>
```
### 5、帮助
```bash
# 功能:获取命令帮助文档,获取组中所有命令信息名称
help 命令名称
help @组名
# 范例:
help set
help get
help @string
```
## 六、redis 数据类型-数据类型简介
### 1、数据存储类型介绍--业务数据的特殊性--作为缓存使用
1)原始业务功能设计
- 618活动
- 双11活动
- 排队购票
2)运营平台监控到的突发高频访问数据
- 突发时政要闻,被强势关注围观
3)高频、复杂的统计数据
- 在线人
- 投票排行榜
4)系统功能优化或升级
- 单服务升级集群
- Session 管理
- Token 管理
### 2、redis 常用的5种数据类型
- string
- hash
- list
- set
- sorted_set
## 七、redis 数据类型-string 基本操作
### 1、redis 数据存储格式
- redis 自身是一个 Map,其中所有的数据都是采用 key: value 的形式存储。
- 数据类型指的是存储的数据的类型,也就是 value 部分的类型,key 部分永远都是字符串。
3-redis存储空间.png
### 2、string 类型
- 存储的数据:单个数据,最简单的数据存储类型,也是最常用的数据存储类型。
- 存储数据的格式:一个存储空间保存一个数据。
- 存储内容:通常使用字符串,如果字符串以整数的形式展示,可以作为数字操作使用。
### 3、string 类型数据的基本操作
```bash
# 添加/修改数据
set key value
# 范例:
set name redisStudy
# 获取数据
get key
# 范例:
get name
# 删除数据
del key
# 范例:
del name
# 添加/修改多个数据
mset key1 value1 key2 value2 ...
# 范例:
mset a 1 b 2 c 3
# 获取多个数据
mget key1 key2 key3...
# 范例:
mget a b c # 返回 1 2 3
# 获取数据字符个数(字符串长度)
strlen key
# 范例
set name redisStudy
strlen name # 会返回 10
# 追加信息到原始信息后部(如果原始信息存在就追加,否则新建)
append key value
# 范例
set name redis
strlen name # 会返回 5
append name study
strlen name # 会返回 10
```
## 八、redis 数据类型-单指令操作与多指令操作的选择之惑
单指令操作(set key value)与多指令操作(mset key1 value1 key2 value2...)
根据执行过程和实际业务,选择最优性能。
## 九、redis 数据类型-数值增减操作
### 1、string 类型数据的扩展操作--业务场景
大型企业级应用中,分表操作是基本操作,使用多张表存储同类型数据,但是对应的主键id 必须保证统一性不能重复。Oracle 数据库具有 sequence 设定,可以解决该问题,但是 MySQL 数据库并不具有类似的机制,那么如何解决?
**解决方案**,可以使用 redis 的自增(incr key, incrby key increment)自减(decr key,decrby key increment)。
### 2、string 类型数据的扩展操作--设置数值数据自增自减操作
```bash
# 自增 +1
incr key
# 设置数值数据增加指定范围的值
incrby key increment
incrbyfloat key increment
# 自减 -1
decr key
# 设置数值数据减少指定范围的值
decrby key increment
# 范例
set num 10
incr num
get num # 返回 11
incr num
get num # 返回 12
incr num
get num # 返回 13
decr num
get num # 返回 12
decr num
get num # 返回 11
decr num
get num # 返回 10
incrby num 3
get num # 返回 13
incrby num 5
get num # 返回 18
incrby num 2
get num # 返回 20
decrby num 10
get num # 返回 10
decrby num 5
get num # 返回 5
decrby num 2
get num # 返回 3
incrbyfloat num 1.5
get num # 返回 4.5
incrbyfloat num 2.5
get num # 返回 7
```
### 3、string 类型数据的扩展操作--string 作为数值操作
- string 在 redis 内部存储默认就是一个字符串,当遇到增减类操作 incr,decr 时会转成数值型进行计算。
- redis 所有的操作都是原子性的,采用单线程处理所有业务,命令是一个一个执行的,因此无需考虑并发带来的数据影响。
- 注意:按数值进行操作的数据,如果原始数据不能转成数值,或超越了redis 数值上限范围,将报错.9223372036854775807(java中long型数据最大值,Long.MAX VALUE)。
### 4、redis 数据类型-数值增减操作 的应用:
redis 用于控制数据库表主键 id,为数据库表主键提供生成策略,保障数据库表的主键唯一性此方案适用于所有数据库,且支持数据库集群。
## 十、redis 数据类型-数据时效性设置
### 1、string 类型数据的扩展操作--业务场景
例如:“最强女生”启动海选投票,只能通过微信投票,每个微信号每4 小时只能投1票。
电商商家开启热门商品推荐,热门商品不能一直处于热门期,每种商品热门期维持3天,3天后自动取消热门。
新闻网站会出现热点新闻,热点新闻最大的特征是时效性,如何自动控制热点新闻的时效性?
解决方案:使用 redis 数据时效性设置。
### 2、redis 设置数据具有指定的生命周期
```bash
# 时效 多少 秒
setex key seconds value
# 时效 多少 毫秒
psetex key milliseconds value
# 范例
setex tel 10 5
get tel # 返回 5,10秒后失效
get tel # 返回 nil,已失效
```
### 3、redis 数据时效性 应用
redis 控制数据的生命周期,通过数据是否失效控制业务行为,适用于所有具有时效性限定控制的操作。
## 十一、redis 数据类型 -- string 类型使用注意事项与 key 的命名规范
### 1、redis 数据类型:string 类型数据操作的注意事项
1)数据操作不成功的反馈与数据正常操作之间的差异
- 表示运行结果是否成功
(integer)0 --> false 失败
(integer)1 --> true 成功
- 表示运行结果值
(integer)3 --> 3 3个
(integer)1 --> 1 1个
2)数据未获取到: (nil)等同于nul。
3)数据最大存储量:512MB
4)数值计算最大范围:(java 中的 long 的最大值) 9223372036854775807。
### 2、string 类型应用场景:业务场景
主页高频访问信息显示控制,例如新浪微博大V主页显示粉丝数与微博数量,两个数据如何控制?
**解决方案**
1)在 redis 中为大V用户设定用户信息,以用户主键和属性值作为 key,后台设定定时刷新策略即可。
```bash
# 设置粉丝数
set user:id:00789:fans 12210947
# 设置博客文章数
set user:id:00789:blogs 6164
# 设置关注数
set user:id:00789:focuss 83
```
2)在 redis 中以 json 格式存储大V用户信息,定时刷新(也可以使用 hash 类型)
```bash
# 一次性设置粉丝数、博客文章数、关注数
set user:00789:{"id":00789,"name":"春晚","fans":12210862,"blogs":6164,"focus":83}
```
### 3、redis 应用场景:
1)redis 用于控制数据库表主键 id,为数据库表主键提供生成策略,保障数据库表的主键唯一性此方案适用于所有数据库,且支持数据库集群。
2)redis 控制数据的生命周期,通过数据是否失效控制业务行为,适用于所有具有时效性限定控制的操作。
3)redis 可应用于各种结构型和非结构型高热度数据访问加速。
### 4、key 的设置约定:数据库中的热点数据 key 命名惯例
| | 表名: | 主键名: | 主键值: | 字段名 |
|--|--|--|--|--|
| eg1: | order: | id: | 29437595: | name |
| eg2: | equip: | id: | 390472345: | type |
| eg3: | news: | id: | 202004150: | title |
| | | | | |
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