1.Redis数据结构

redis笔记部分内容来哔哩哔哩上黑马程序员redis教学视频，想学习redis的同学可以前去观看。

Redis简介

Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的内存数据存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。

redis为每个服务提供有16个数据库，编号从0到15。每个数据库之间的数据相互独立

Redis安装（docker）

编写yml安装文件docker_redis.yml

vim /data/sa/docker_redis.yml
#复制以下内容
version: '3.3'
services:
  redis:
    image: redis:latest
    container_name: redis
    networks:
      web_net:
    restart: always
    ports:
      - '6379:6379'
    volumes:
      - /data/redis/data:/data
      - /data/redis/redis.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf
      - /data/redis/logs:/logs
    #配置文件启动
    command: redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf
networks:
    web_net:

配置redis.config

vim /data/app/redis/redis.conf
#复制以下内容

# Redis 服务器的端口号（默认：6379）
port 6379

# 绑定的 IP 地址，如果设置为 127.0.0.1，则只能本地访问；若设置为 0.0.0.0，则监听所有接口（默认：127.0.0.1）
bind 0.0.0.0

# 设置密码，客户端连接时需要提供密码才能进行操作，如果不设置密码，可以注释掉此行（默认：无）
# requirepass foobared
requirepass QsHmaTRP]#+6r#VK4M6bf5T+sqhy4@

# 设置在客户端闲置一段时间后关闭连接，单位为秒（默认：0，表示禁用）
# timeout 0

# 是否以守护进程（daemon）模式运行，默认为 "no"，设置为 "yes" 后 Redis 会在后台运行
daemonize no

# 设置日志级别（默认：notice）。可以是 debug、verbose、notice、warning
loglevel notice

# 设置日志文件的路径（默认：空字符串），如果不设置，日志会输出到标准输出
logfile ""

# 设置数据库数量（默认：16），Redis 使用数据库索引从 0 到 15
databases 16

# 是否启用 AOF 持久化，默认为 "no"。如果设置为 "yes"，将在每个写操作执行时将其追加到文件中
appendonly no

# 设置 AOF 持久化的文件路径（默认：appendonly.aof）
# appendfilename "appendonly.aof"

# AOF 持久化模式，默认为 "always"。可以是 always、everysec 或 no
# always：每个写操作都立即同步到磁盘
# everysec：每秒钟同步一次到磁盘
# no：完全依赖操作系统的行为，可能会丢失数据，但性能最高
# appendfsync always

# 设置是否在后台进行 AOF 文件重写，默认为 "no"
# auto-aof-rewrite-on-rewrite no

# 设置 AOF 文件重写触发时，原 AOF 文件大小与新 AOF 文件大小之间的比率（默认：100）
# auto-aof-rewrite-percentage 100

# 设置是否开启 RDB 持久化，默认为 "yes"。如果设置为 "no"，禁用 RDB 持久化功能
save 900 1
save 300 10
save 60 10000

# 设置 RDB 持久化文件的名称（默认：dump.rdb）
# dbfilename dump.rdb

# 设置 RDB 持久化文件的保存路径，默认保存在当前目录
# dir ./

# 设置是否开启对主从同步的支持，默认为 "no"
# slaveof <masterip> <masterport>

# 设置主从同步时是否进行数据完整性校验，默认为 "yes"
# repl-diskless-sync no

# 设置在复制时是否进行异步复制，默认为 "yes"，可以加快复制速度，但会增加数据丢失的风险
# repl-backlog-size 1mb

# 设置是否开启集群模式（cluster mode），默认为 "no"
# cluster-enabled no

# 设置集群中的节点超时时间（默认：15000毫秒）
# cluster-node-timeout 15000

# 设置集群中节点间通信使用的端口号（默认：0）
# cluster-announce-port 0

# 设置集群中节点间通信使用的 IP 地址
# cluster-announce-ip 127.0.0.1

# 设置是否开启慢查询日志，默认为 "no"
# slowlog-log-slower-than 10000

# 设置慢查询日志的最大长度，默认为 128
# slowlog-max-len 128

# 设置每秒最大处理的写入命令数量，用于保护 Redis 服务器不被超负荷写入（默认：0，表示不限制）
# maxclients 10000

# 设置最大连接客户端数量（默认：10000，0 表示不限制）
# maxmemory <bytes>

# 设置最大使用内存的策略（默认：noeviction）。可以是 volatile-lru、allkeys-lru、volatile-random、allkeys-random、volatile-ttl 或 noeviction
# maxmemory-policy noeviction

# 设置允许最大使用内存的比例（默认：0），设置为 0 表示禁用
# maxmemory-samples 5

启动redis容器

sudo docker compose -f docker_redis.yml up -d

Redis工具

redis官方推荐的工具：Tools | Redis

windows上常用管理redis的工具：RedisDesktopManager

RedisDesktopManager的 git 地址：Releases · RedisInsight/RedisDesktopManager (github.com)

服务器基础配置

#服务器端设定
daemonize yes|no		#设置服务器以守护进程的方式运行
bind 127.0.0.1			#绑定主机地址
port 6379			#设置服务器端口号
databases 16			#设置数据库数量


#日志配置
loglevel debug|verbose|notice|warning	#设置服务器以指定日志记录级别
logfile 端口号.log			#日志记录文件名


#客户端配置
maxclients 0	#设置同一时间最大客户端连接数，默认无限制。当客户端连接到达上限，Redis会关闭新的连接
timeout 300	#客户端闲置等待最大时长，达到最大值后关闭连接。如需关闭该功能，设置为 0


#多服务器快捷配置
include /path/server-端口号.conf		#导入并加载指定配置文件信息，用于快速创建redis公共配置较多的redis实例配置文件，便于维护

日志级别开发期设置为verbose即可，生产环境中配置为notice，简化日志输出量，降低写日志IO的频度

Redis数据结构

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

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Redis支持多种数据结构，常用的包括：

字符串(String): 存储字符串、整数或者浮点数。
哈希(Hashe): 存储字段和与其关联的值。
列表(List): 双向链表，可以在两端进行插入和删除操作。
集合(Set): 无序的唯一元素集合。
有序集合(Sorted Set): 元素带有分数，可以按分数排序。

Redis数据结构不止以上几种。

字符串（String）

字符串是最简单的数据类型，可以存储文本、整数或二进制数据。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。在Redis中，字符串的最大长度是512MB。

常见命令：

set key value: 设置键值对。
get key: 获取键对应的值。
incr key: 将键对应的值增加1
del key: 删除键
mset key1 key2 key3: 添加/修改多个数据
mset key1 key2 key3: 获取多个数据
strlen key: 获取数据字符个数（字符串长度）
append key: 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）

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。
- 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。
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。

设置数值数据增加指定范围的值

incr key
incrby key increment
incrbyfloat key increment

设置数值数据减少指定范围的值

decr key
decrby key increment

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。

设置数据具有指定的生命周期

setex key seconds value
psetex key milliseconds value

string 类型数据操作的注意事项

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）
- 数据未获取到
  - （nil）等同于null
- 数据最大存储量
  - 512MB
- 数值计算最大范围（java中的long的最大值）
  - 9223372036854775807

哈希（Hash）

哈希是键值对的集合，适用于存储对象。一个哈希可以包含多个字段和与字段相关联的值。

一个存储空间保存多个键值对数据，底层使用哈希表结构实现数据存储。

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hash存储结构优化

如果field数量较少，存储结构优化为类数组结构

如果field数量较多，存储结构使用HashMap结构

常见命令

添加/修改数据

hset key field value

hmset key field1 value1 field2 value2 … 	#添加/修改多个数据

hincrby key field increment			#设置指定字段的数值数据增加指定范围的值
hincrbyfloat key field increment		#设置指定字段的数值数据增加指定范围的值

获取数据

hget key field
hgetall key

hmget key field1 field2 …			#获取多个数据
hlen key					#获取哈希表中字段的数量
hexists key field				#获取哈希表中是否存在指定的字段

hkeys key					#获取哈希表中所有的字段名
hvals key					#获取哈希表中所有的字段值

删除数据

hdel key field1 [field2]

使用注意

hash类型下的value只能存储字符串，不允许存储其他数据类型，不存在嵌套现象。如果数据未获取到，对应的值为（nil）

每个 hash 可以存储 2^32-1个键值对

hash类型十分贴近对象的数据存储形式，并且可以灵活添加删除对象属性。但hash设计初衷不是为了存储大量对象而设计的，切记不可滥用，更不可以将hash作为对象列表使用.

hgetall 操作可以获取全部属性，如果内部field过多，遍历整体数据效率就很会低，有可能成为数据访问瓶颈。

列表（List）

列表是一个有序的字符串元素集合，可以在两端进行插入和删除操作。可以用来实现队列、栈等数据结构。

一个存储空间保存多个数据，且通过数据可以体现进入顺序。

保存多个数据，底层使用双向链表存储结构实现

redis 应用于具有操作先后顺序的数据控制

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常见命令

添加数据

lpush key value1 [value2] ……	#将一个或多个值插入到列表的头部。如果键不存在，会先创建一个空列表。
rpush key value1 [value2] ……	#将一个或多个值插入到列表的尾部。如果键不存在，会先创建一个空列表。

获取数据

lrange key start stop		#获取列表指定范围内的元素，范围由 start 和 stop 指定（包含两端的元素）。
lindex key index		#获取列表中指定位置的元素，索引从0开始。
llen key 			#获取列表的长度，即列表中元素的数量。

获取并移除数据

lpop key			#移除并返回列表头部的元素。
rpop key			#移除并返回列表尾部的元素。

规定时间内获取并移除数据

blpop key1 [key2] timeout	#阻塞式的列表弹出操作，从左边弹出元素，如果列表为空，则会阻塞等待有元素可弹出，直到超时。
brpop key1 [key2] timeout	#阻塞式的列表弹出操作，从右边弹出元素，如果列表为空，则会阻塞等待有元素可弹出，直到超时。
brpoplpush source destination timeout	#阻塞式的列表弹出和推入操作，将列表 source 的右侧元素弹出并推入到列表 destination 的左侧，如果 source 为空，则会阻塞等待有元素可弹出，直到超时。

移除指定数据

lrem key count value

从列表中移除元素，count 参数指定了移除的规则：

count > 0：从列表头开始向尾部移除值为 value 的元素，移除数量为 count。
count < 0：从列表尾部开始向头部移除值为 value 的元素，移除数量为 count 的绝对值。
count = 0：移除所有值为 value 的元素。

使用注意

list中保存的数据都是string类型的，数据总容量是有限的，最多2^32-1个元素 (4294967295)。

list具有索引的概念，但是操作数据时通常以队列的形式进行入队出队操作，或以栈的形式进行入栈出栈操作

获取全部数据操作结束索引设置为-1

list可以对数据进行分页操作，通常第一页的信息来自于list，第2页及更多的信息通过数据库的形式加载

集合（Set）

集合是一个无序的字符串元素集合，且元素不能重复。适用于存储唯一值。

存储大量的数据，在查询方面提供更高的效率。

与hash存储结构完全相同，仅存储键，不存储值（nil），并且值是不允许重复的

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常见命令

添加数据

sadd key member1 [member2]

获取全部数据

smembers key

删除数据

srem key member1 [member2]

获取集合数据总量

scard key

判断集合中是否包含指定数据

sismember key member

随机获取集合中指定数量的数据

srandmember key [count]

随机获取集合中的某个数据并将该数据移出集合

spop key [count]

求两个集合的交、并、差集

sinter key1 [key2] 
sunion key1 [key2] 
sdiff key1 [key2]

求两个集合的交、并、差集并存储到指定集合中

sinterstore destination key1 [key2] 
sunionstore destination key1 [key2] 
sdiffstore destination key1 [key2] 

将指定数据从原始集合中移动到目标集合中

smove source destination member

使用注意

set 类型不允许数据重复，如果添加的数据在 set 中已经存在，将只保留一份。

set 虽然与hash的存储结构相同，但是无法启用hash中存储值的空间。

有序集合（Sorted Set）

有序集合类似于集合，但每个成员都关联一个分数（score），可以用分数来对成员进行排序。

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常见命令

添加数据

zadd key score1 member1 [score2 member2]

获取全部数据

zrange key start stop [WITHSCORES]
zrevrange key start stop [WITHSCORES]

删除数据

zrem key member [member ...]

按条件获取数据

zrangebyscore key min max [WITHSCORES] [LIMIT]
zrevrangebyscore key max min [WITHSCORES]

条件删除数据

zremrangebyrank key start stop
zremrangebyscore key min max

min与max用于限定搜索查询的条件
start与stop用于限定查询范围，作用于索引，表示开始和结束索引
offset与count用于限定查询范围，作用于查询结果，表示开始位置和数据总量

获取集合数据总量

zcard key
zcount key min max

集合交、并操作

zinterstore destination numkeys key [key ...]
zunionstore destination numkeys key [key ...]

通用指令

key 基本操作

删除指定key

del key

获取key是否存在

exists key

获取key的类型

type key

key 扩展操作（时效性控制）

为指定key设置有效期

expire key seconds
pexpire key milliseconds
expireat key timestamp
pexpireat key milliseconds-timestamp

获取key的有效时间

ttl key
pttl key

切换key从时效性转换为永久性

persist key

key 扩展操作（查询模式）

查询key

keys pattern

查询模式规则

*匹配任意数量的任意符号
? 配合一个任意符号
[]匹配一个指定符号

keys * 			#查询所有
keys it* 		#查询所有以it开头
keys *heima 		#查询所有以heima结尾
keys ??heima 		#查询所有前面两个字符任意，后面以heima结尾
keys user:? 		#查询所有以user:开头，最后一个字符任意
keys u[st]er:1 		#查询所有以u开头，以er:1结尾，中间包含一个字母，s或t

key 其他操作

为key改名

rename key newkey
renamenx key newkey

对所有key排序

sort

其他key通用操作

help @generic

数据库通用操作

切换数据库

select index

其他操作

quit
ping
echo message

数据移动

move key db

数据清除

dbsize
flushdb
flushall

Reference Links：

https://www.bilibili.com/video/BV1rV411M7eU

Redis简介​

Redis安装（docker）​

Redis工具​

服务器基础配置​

Redis数据结构​

字符串（String）​

string 作为数值操作​

string 类型数据操作的注意事项​

哈希（Hash）​

hash存储结构优化​

常见命令​

使用注意​

列表（List）​

常见命令​

使用注意​

集合（Set）​

常见命令​

使用注意​

有序集合（Sorted Set）​

常见命令​

通用指令​

key 基本操作​

key 扩展操作（时效性控制）​

key 扩展操作（查询模式）​

key 其他操作​

数据库通用操作​

Reference Links：​

Redis简介

Redis安装（docker）

Redis工具

服务器基础配置

Redis数据结构

字符串（String）

string 作为数值操作

string 类型数据操作的注意事项

哈希（Hash）

hash存储结构优化

常见命令

使用注意

列表（List）

常见命令

使用注意

集合（Set）

常见命令

使用注意

有序集合（Sorted Set）

常见命令

通用指令

key 基本操作

key 扩展操作（时效性控制）

key 扩展操作（查询模式）

key 其他操作

数据库通用操作

Reference Links：