1、Redis简介

Redis是一个key-value类型的内存数据库，每一个key都与一个value关联，使得Redis与其他key-value数据库不同是因为在Redis中的每一个value都有一个类型（type），目前在Redis中支持5中数据类型：String、List、Set、ZSet和Hash。每一种类型决定了可以赋予其上的操作（这些操作成为命令command）。比如你可以使用LPUSH或RPUSH命令在O(1)时间对一个list添加一个元素，然后你可以使用LRANGE命令得到list中的一部分元素或使用LTRIM对该list进行trim操作。集合set操作也是很灵活的，你可以从set（无序的String的集合）中add或remove元素，还可以进行交集、合集和差集运算。每一个command都是服务端自动的操作。

Redis性能上和memcached一样快但提供了更多的特性。和memcached一样，Redis支持对key设置失效时间，因此当设定的时间过后会被自动删除。

1.1、Redis特性

Ø  速度快

Redis使用标准C编写实现，而且将所有数据加载到内存中，所以速度非常快。官方提供的数据表明，在一个普通的Linux机器上，Redis读写速度分别达到81000/s和110000/s。

Ø  持久化

由于所有数据保持在内存中（2.0版本开始可以只将部分数据的value放在内存，见“虚拟内存”），所以对数据的更新将异步地保存到磁盘上，Redis提供了一些策略来保存数据，比如根据时间或更新次数。

Ø  数据结构

可以将Redis看做“数据结构服务器”。目前，Redis支持5种数据结构。

Ø  自动操作

Redis对不同数据类型的操作是自动的，因此设置或增加key值，从一个集合中增加或删除一个元素都能安全的操作。

Ø  支持多种语言

Redis支持多种语言，诸如Ruby, Python, Twisted Python, PHP, Erlang, Tcl, Perl, Lua, Java, Scala, Clojure等。对Java的支持，包括两个。一是JDBC-Redis，是使用JDBC连接Redis数据库的驱动。这个项目的目标并不是完全实现JDBC规范，因为Redis不是关系型数据库，但给Java开发人员提供了一个像操作关系数据库一样操作Redis数据库的接口。

另一个是JRedis，是使用Redis作为数据库开发Java程序的开发包，主要提供了对数据结构的操作。

Ø  主-从复制

Redis支持简单而快速的主-从复制。官方提供了一个数据，Slave在21秒即完成了对Amazon网站10G key set的复制。

Ø  Sharding

很容易将数据分布到多个Redis实例中，但这主要看该语言是否支持。目前支持Sharding功能的语言只有PHP、Ruby和Scala。

2、Redis数据类型

官方文档上，将Redis成为一个“数据结构服务器”（data structures server）是有一定道理的。Redis的所有功能就是以其固有的几种数据结构保存，并提供用户操作这几种结构的接口。可以对比在其他语言中那些固有数据类型及其操作。

Redis目前提供四种数据类型：string、list、set和zset（sorted set）。

2.1、String类型

String是最简单的类型，一个key对应一个value。Redis String是安全的，String类型的数据最大1G。String类型的值可以被视作integer，从而可以让“INCR”命令族操作，这种情况下，该integer的值限制在64位有符号数。

在list、set和zset中包含的独立的元素类型都是Redis String类型。

在Redis中，String类型由sds.c库定义，它被封装成Redis对象。和Java中的对象一样，Redis对象也是使用“引用”，因此当一个Redis String被多次使用时，Redis会尽量使用同一个String对象而不是多次分配。

从Redis 1.1版开始，String对象可以编码成数字，因此这样可以节省内存空间。

2.2、List类型

链表类型，主要功能是push、pop、获取一个范围的所有值等。其中的key可以理解为链表的名字。在Redis中，list就是Redis String的列表，按照插入顺序排序。比如使用LPUSH命令在list头插入一个元素，使用RPUSH命令在list的尾插入一个元素。当这两个命令之一作用于一个空的key时，一个新的list就创建出来了。比如：

最终在mylist中存储的元素为：”b”,”a”,”c”。

List的最大长度是2^32-1个元素。

3.3、Set类型

集合，和数学中的集合概念相似。操作中的key理解为集合的名字。在Redis中，set就是Redis String的无序集合，不允许有重复元素。对set操作的command一般都有返回值标识所操作的元素是否已经存在。比如SADD命令是往set中插入一个元素，如果set中已存在该元素，则命令返回0，否则返回1。

Set的最大元素数是2^32-1。

Redis中对set的操作还有交集、并集、差集等。

3.4、ZSet类型

Zset是set的一个升级版本，在set的基础上增加了一个顺序属性，这一属性在添加修改元素时可以指定，每次指定后zset会自动安装指定值重新调整顺序。可以理解为一张表，一列存value，一列存顺序。操作中的key理解为zset的名字。

比如ZADD命令是向zset中添加一个新元素，对该元素要指定一个score。如果对已经在zset中存在的元素施加ZADD命令同时指定了不同的score，则该元素的score将更新同时该元素将被移动到合适的位置以使集合保持有序。

使用ZRANGE命令可以得到zset的一部分元素，当然也可以使用命令ZRANGEBYSCORE，根据score得到或删除一部分元素。

Zset的最大元素数是2^32-1。

对于已经有序的zset，仍然可以使用SORT命令，通过指定ASC|DESC参数对其进行排序。

3.5、Hash类型

Redis Hash类型对数据域和值提供了映射，这一结构很方便表示对象。此外，在Hash中可以只保存有限的几个“域”，而不是将所有的“域”作为key，这可以节省内存。这一特性的体现可以参考下文的“虚拟内存”部分。

4、所有数据在内在中，但保存在硬盘上（All data in memory, but saved on disk）

Redis在内存中加载并维护整个数据集，但这些数据是持久化的，因为它们在同一时间被保持在磁盘上，所以当Redis服务重启时，这些数据能够重新被加载到内存中。

Redis支持两种数据持久化的方法。一种称为snapsshotting，在这种模式下，Redis异步地将数据dump到磁盘上。Redis还可以通过配置，根据更新操作次数或间隔时间，将数据dump到磁盘。比如你可以设定发生1000个更新操作时，或距上次转储最多60s就要将数据dump到磁盘。

       因为数据是异步dump的，所以当系统崩溃时，就会出现错误。因为，Redis提供了另外一种模式，更安全的持久化模式，称为Append Only File，当出现修改数据命令的地方，这些命令就要写到“append only file”—ASAP。当服务重启时，这些命令会重新执行（replay）从而在内存中重新构建数据。

Redis的存储可以分为：内存存储、磁盘存储和log文件三部分，配置文件（redis.conf）中有三个参数对其进行配置。

save <seconds> <changes>：save配置，指出在多长时间，有多少次更新操作，就将数据同步到数据文件。在默认的配置文件中设置就设置了三个条件。

appendonly yes/no：appendonly配置，指出是否在每次更新操作后进行日志记录，如果不开启，可能会在断电时导致一段时间内的数据丢失。因为redis本身同步数据文件是按上面的save条件来同步的，所以有的数据会在一段时间内只存在于内存中。

appendfsync no/always/everysec：appendfsync配置，no表示等操作系统进行数据缓存同步到磁盘，always表示每次更新操作后手动调用fsync()将数据写到磁盘，everysec表示每秒同步一次。

5、Redis的Master-Slave模式

Redis中配置Master-Slave模式很简单，二者会自动同步。配置方法是在从机的配置文件中指定slaveof参数为主机的ip和port即可，比如：slaveof 192.168.2.201 6379。从原理上来说，是从机请求主机的方式，按照tokyotyrant的做法，是可以实现主-主，主-从等灵活形式的，而redis只能支持主-从，不能支持主-主。Redis中的复制具有以下特点：

Ø  一个master可以有多个slave。

Ø  一个slave可以接收其他slave的链接，即不仅仅能连接一个master所属的slaves，而且能连接到slave的slave，从而形成了“图”结构。

Ø  在复制进行时，master是“非阻塞”的。即一个或多个slave对master进行第一次同步时，master仍然可以提供查询服务，而对于slave，当复制进行时则是“阻塞”的，期间slave不能响应查询。

Ø  复制可以用于提高数据的扩展性（比如多个slave用于只读查询），或者仅用于数据备份。

Ø  使用复制可以避免在master存储数据，通过修改redis.conf文件（将“save”的al注释），这样数据存储只在slave端进行。

slave连接master并发出SYNC命令开始复制或当连接关闭时与master同步数据。master在“后台”进行存储操作，同时会监听所有对数据的更新操作。当存储操作完成后，master开始向slave传送数据并将数据保存到磁盘，加载到内存。这一过程中，master将会向slave发送所有对数据有更新操作的命令。通过telnet可以实验这一过程。通过连接到Redis端口并且发出SYNC命令，在telnet的session中，可以看到数据包的传送，以及发送给master的命令都将重新发送给slave。

当master-slave连接断掉时，slave能自动重新建立连接。当一个master并发地收到多个slave数据同步请求时，master也能自动处理。

6、Redis虚拟内存管理

在Redis2.0开始（目前最新版本）第一次提出了Virtual Memory（VM）的特性。Redis是内存数据库，因此通常情况下Redis会将所有的key和value都放在内存中，但有时这并不是最好的选择，为了查询速度，可以将所有的key放在内存中，而values可以放在磁盘上，当用到时再交换到内存。

比如你的数据有100000个key都放在了内存中，而只有其中10%的key被经常访问，那么可进行VM配置的Redis会尝试将不经常访问的key关联的value放到磁盘上，当这些value被请求时才会交换到内存中。

什么时候使用VM配置是需要考虑的问题。因为Redis是以磁盘为后备的内存数据库，在大多数情况下，只有RAM足够大时才使用Redis。但实际情况是，总会出现内存不够的情况：

Ÿ   有“倾向”的数据访问。只有很小比例的key被经常访问（比如一个网站的在线用户），但同时在内存中却有所有的数据。

Ÿ   不考虑访问情况以及大的value，内存不能加载所有数据。这种情况下，Redis可以视作on-disk DB，即所有的key在内存中，而访问value时要访问慢速的磁盘。

需要注意的一点是，Redis不能交换key。即如果是因为数据的key太大，value太小而造成内存不够，VM是不能解决这种情况的。当出现这种情况时，有时可以使用Hash结构，将“many keys with small values”的问题转换成“less keys but with very values”的问题（对key进行hash，从而对数据进行“分组”）。

启用VM功能，只需要在redis.conf文件中使vm-enabled的值为yes。

7、Redis实例分析

仍然以用户和图片的例子进行说明。假设将图片存储在文件系统中，即类Image中只保存图片的uri。类Image和类User的代码参见MongoDB部分的例子。下面给出测试类的关键代码：

在实现中，将类User的对象实例存放在一个set中，所以利用了SADD命令，在Java中即调用JRedis对象的sadd方法。smembers方法将返回指定key（这里是userSet）的集合中的所有value，这样就可以对每一个元素进行操作。

8、Redis命令总结

Redis提供了丰富的命令（command）对数据库和各种数据类型进行操作，这些command可以在Linux终端使用。在编程时，比如使用Redis 的Java语言包，这些命令都有对应的方法，比如上面例子中使用的sadd方法，就是对集合操作中的SADD命令。下面将Redis提供的命令做一总结。

8.1、连接操作相关的命令

Ÿ   quit：关闭连接（connection）

Ÿ   auth：简单密码认证

8.2、对value操作的命令

Ÿ   exists(key)：确认一个key是否存在

Ÿ   del(key)：删除一个key

Ÿ   type(key)：返回值的类型

Ÿ   keys(pattern)：返回满足给定pattern的所有key

Ÿ   randomkey：随机返回key空间的一个key

Ÿ   rename(oldname, newname)：将key由oldname重命名为newname，若newname存在则删除newname表示的key

Ÿ   dbsize：返回当前数据库中key的数目

Ÿ   expire：设定一个key的活动时间（s）

Ÿ   ttl：获得一个key的活动时间

Ÿ   select(index)：按索引查询

Ÿ   move(key, dbindex)：将当前数据库中的key转移到有dbindex索引的数据库

Ÿ   flushdb：删除当前选择数据库中的所有key

Ÿ   flushall：删除所有数据库中的所有key

8.3、对String操作的命令

Ÿ   set(key, value)：给数据库中名称为key的string赋予值value

Ÿ   get(key)：返回数据库中名称为key的string的value

Ÿ   getset(key, value)：给名称为key的string赋予上一次的value

Ÿ   mget(key1, key2,…, key N)：返回库中多个string（它们的名称为key1，key2…）的value

Ÿ   setnx(key, value)：如果不存在名称为key的string，则向库中添加string，名称为key，值为value

Ÿ   setex(key, time, value)：向库中添加string（名称为key，值为value）同时，设定过期时间time

Ÿ   mset(key1, value1, key2, value2,…key N, value N)：同时给多个string赋值，名称为key i的string赋值value i

Ÿ   msetnx(key1, value1, key2, value2,…key N, value N)：如果所有名称为key i的string都不存在，则向库中添加string，名称key i赋值为value i

Ÿ   incr(key)：名称为key的string增1操作

Ÿ   incrby(key, integer)：名称为key的string增加integer

Ÿ   decr(key)：名称为key的string减1操作

Ÿ   decrby(key, integer)：名称为key的string减少integer

Ÿ   append(key, value)：名称为key的string的值附加value

Ÿ   substr(key, start, end)：返回名称为key的string的value的子串

8.4、对List操作的命令

Ÿ   rpush(key, value)：在名称为key的list尾添加一个值为value的元素

Ÿ   lpush(key, value)：在名称为key的list头添加一个值为value的 元素

Ÿ   llen(key)：返回名称为key的list的长度

Ÿ   lrange(key, start, end)：返回名称为key的list中start至end之间的元素（下标从0开始，下同）

Ÿ   ltrim(key, start, end)：截取名称为key的list，保留start至end之间的元素

Ÿ   lindex(key, index)：返回名称为key的list中index位置的元素

Ÿ   lset(key, index, value)：给名称为key的list中index位置的元素赋值为value

Ÿ   lrem(key, count, value)：删除count个名称为key的list中值为value的元素。count为0，删除所有值为value的元素，count>0从头至尾删除count个值为value的元素，count<0从尾到头删除|count|个值为value的元素。

Ÿ   lpop(key)：返回并删除名称为key的list中的首元素

Ÿ   rpop(key)：返回并删除名称为key的list中的尾元素

Ÿ   blpop(key1, key2,… key N, timeout)：lpop命令的block版本。即当timeout为0时，若遇到名称为key i的list不存在或该list为空，则命令结束。如果timeout>0，则遇到上述情况时，等待timeout秒，如果问题没有解决，则对key i+1开始的list执行pop操作。

Ÿ   brpop(key1, key2,… key N, timeout)：rpop的block版本。参考上一命令。

Ÿ   rpoplpush(srckey, dstkey)：返回并删除名称为srckey的list的尾元素，并将该元素添加到名称为dstkey的list的头部

8.5、对Set操作的命令

Ÿ   sadd(key, member)：向名称为key的set中添加元素member

Ÿ   srem(key, member) ：删除名称为key的set中的元素member

Ÿ   spop(key) ：随机返回并删除名称为key的set中一个元素

Ÿ   smove(srckey, dstkey, member) ：将member元素从名称为srckey的集合移到名称为dstkey的集合

Ÿ   scard(key) ：返回名称为key的set的基数

Ÿ   sismember(key, member) ：测试member是否是名称为key的set的元素

Ÿ   sinter(key1, key2,…key N) ：求交集

Ÿ   sinterstore(dstkey, key1, key2,…key N) ：求交集并将交集保存到dstkey的集合

Ÿ   sunion(key1, key2,…key N) ：求并集

Ÿ   sunionstore(dstkey, key1, key2,…key N) ：求并集并将并集保存到dstkey的集合

Ÿ   sdiff(key1, key2,…key N) ：求差集

Ÿ   sdiffstore(dstkey, key1, key2,…key N) ：求差集并将差集保存到dstkey的集合

Ÿ   smembers(key) ：返回名称为key的set的所有元素

Ÿ   srandmember(key) ：随机返回名称为key的set的一个元素

8.6、对zset（sorted set）操作的命令

Ÿ   zadd(key, score, member)：向名称为key的zset中添加元素member，score用于排序。如果该元素已经存在，则根据score更新该元素的顺序。

Ÿ   zrem(key, member) ：删除名称为key的zset中的元素member

Ÿ   zincrby(key, increment, member) ：如果在名称为key的zset中已经存在元素member，则该元素的score增加increment；否则向集合中添加该元素，其score的值为increment

Ÿ   zrank(key, member) ：返回名称为key的zset（元素已按score从小到大排序）中member元素的rank（即index，从0开始），若没有member元素，返回“nil”

Ÿ   zrevrank(key, member) ：返回名称为key的zset（元素已按score从大到小排序）中member元素的rank（即index，从0开始），若没有member元素，返回“nil”

Ÿ   zrange(key, start, end)：返回名称为key的zset（元素已按score从小到大排序）中的index从start到end的所有元素

Ÿ   zrevrange(key, start, end)：返回名称为key的zset（元素已按score从大到小排序）中的index从start到end的所有元素

Ÿ   zrangebyscore(key, min, max)：返回名称为key的zset中score >= min且score <= max的所有元素

Ÿ   zcard(key)：返回名称为key的zset的基数

Ÿ   zscore(key, element)：返回名称为key的zset中元素element的score

Ÿ   zremrangebyrank(key, min, max)：删除名称为key的zset中rank >= min且rank <= max的所有元素

Ÿ   zremrangebyscore(key, min, max) ：删除名称为key的zset中score >= min且score <= max的所有元素

Ÿ   zunionstore / zinterstore(dstkeyN, key1,…,keyN, WEIGHTS w1,…wN, AGGREGATE SUM|MIN|MAX)：对N个zset求并集和交集，并将最后的集合保存在dstkeyN中。对于集合中每一个元素的score，在进行AGGREGATE运算前，都要乘以对于的WEIGHT参数。如果没有提供WEIGHT，默认为1。默认的AGGREGATE是SUM，即结果集合中元素的score是所有集合对应元素进行SUM运算的值，而MIN和MAX是指，结果集合中元素的score是所有集合对应元素中最小值和最大值。

8.7、对Hash操作的命令

Ÿ   hset(key, field, value)：向名称为key的hash中添加元素field<—>value

Ÿ   hget(key, field)：返回名称为key的hash中field对应的value

Ÿ   hmget(key, field1, …,field N)：返回名称为key的hash中field i对应的value

Ÿ   hmset(key, field1, value1,…,field N, value N)：向名称为key的hash中添加元素field i<—>value i

Ÿ   hincrby(key, field, integer)：将名称为key的hash中field的value增加integer

Ÿ   hexists(key, field)：名称为key的hash中是否存在键为field的域

Ÿ   hdel(key, field)：删除名称为key的hash中键为field的域

Ÿ   hlen(key)：返回名称为key的hash中元素个数

Ÿ   hkeys(key)：返回名称为key的hash中所有键

Ÿ   hvals(key)：返回名称为key的hash中所有键对应的value

Ÿ   hgetall(key)：返回名称为key的hash中所有的键（field）及其对应的value

8.8、持久化

Ÿ   save：将数据同步保存到磁盘

Ÿ   bgsave：将数据异步保存到磁盘

Ÿ   lastsave：返回上次成功将数据保存到磁盘的Unix时戳

Ÿ   shundown：将数据同步保存到磁盘，然后关闭服务

8.9、远程服务控制

Ÿ   info：提供服务器的信息和统计

Ÿ   monitor：实时转储收到的请求

Ÿ   slaveof：改变复制策略设置

Ÿ   config：在运行时配置Redis服务器

 

最后

以上就是笑点低草莓为你收集整理的Redis简介1、Redis简介2、Redis数据类型4、所有数据在内在中，但保存在硬盘上（All data in memory, but saved on disk）5、Redis的Master-Slave模式6、Redis虚拟内存管理7、Redis实例分析8、Redis命令总结的全部内容，希望文章能够帮你解决Redis简介1、Redis简介2、Redis数据类型4、所有数据在内在中，但保存在硬盘上（All data in memory, but saved on disk）5、Redis的Master-Slave模式6、Redis虚拟内存管理7、Redis实例分析8、Redis命令总结所遇到的程序开发问题。

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