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Redis

Redis从基础命令到核心概念。Redis即远程字典服务，是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。本思维导图包括其缓存、数据库、知识点、配置、常用命令、总结等内容，希望对你有帮助！

编辑于2021-04-11 14:59:47

诺宁

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Redis

数据结构

字符串

命令

基本命令

GET

SET

set hello world

key hello

value world

DEL

自增

命令

INCR

DECR

-1

INCRBY

incrby key num

+num

DECRBY

decrby key num

-num

INCRBYFLOAT

变化

无键/空值

按0处理

无法解释为浮点数或整数

返回错误

字符串操作

APPEND

append key value

值 value 追加到 key 存储值的末尾

GETRANGE

getrange key start end

包含 start 和 end

SETRANGE

setrange key offset value

从偏移量offset开始设值

二进制

GETBIT

getbit key offset

SETBIT

setbit key offset value

BITCOUNT

bitcount key [start end]

BITOP

bitop Operation dest-key key

按位操作

值类型

字符串

整数

浮点数

列表

命令

基本命令

RPUSH

rpush key value

LPUSH

LPOP

RPOP

LINDEX

LRANGE

lrang key 0 -1

0 - start；-1 - end

此时取列表中所有的元素

LTRIM

LTRIM key start end

保留左侧开始从start到 end 的值

修剪

阻塞式的列表弹出

BLOP

BLOP key1 key2 key3... timeout

从第一个非空列表中弹出最左侧的元素

或者在 timeout 时间内阻塞并等待可以弹出的元素出现

BROP

列表之间的传递

RPOPLPUSH

RPOPLPUSH source-key dest-key

从 sorce 的右侧弹出元素；并放在 dest 的左侧；并向用户返回这个元素

BRPOPLPUSH

BRPOPLPUSH source dest timeout

从source 中弹出最右端的元素，放在dest的最左端，并返回。如果 source 为空，等待 timeout

常用于消息队列和任务队列

优点

同时保存多个字符串的值

集合

命令

基本命令

SADD

SMEMBERS

集合所有成员

SISMEMBER

是否在集合

SREM

remove；移除

SCARD

数量

SPOP

随机删除，并返回删除的元素

SMOVE

SMOVE source dest item

从 souce中删除item，并添加到 dest 中

集合运算

SINTER

交集

第一个集合只保存所有都存在的

SINTERSTORE

SUNION

并集

SUNIONSTORE

SDIFF

SDIFF key-name key-name key-name

差集

将第一个集合中元素移除其余集合包含的元素

SDIFFSTORE

SDIFFSTORE dest-key key-name key-name...

key-name... 的不相同的放入 dest-key中

散列

命令

基本命令

HSET

hset key sub-key value

HGET

hget key sub-key

HGETALL

hgetall key

HDEL

HDEL key-name key key

HLEN

HLEN key-name

散列所包含的键值对数量

批量操作

HMGET

HMGET key-name key key...

散列中获取一个或者多个值

HMSET

HMSET key-name key-value， key-name key-value

HEXISTS

健是否在散列中

HKEYS

散列所有的键

HVALS

散列所有的值

HGETALL

散列所有的键值

HINCRBY

HINCRBY key-name key num

给散列key-name的健key的值➕num

HINCRBYFLOAT

无法对value里的字段操作

有序集合

命令

基本命令

ZADD

ZRANGE

ZRANGEBYSCORE

ZREM

remove

ZCARD

成员数量

ZINCRBY

ZINCRBY key-name increment member

将关键为 member 的值➕increment

ZCOUNT

ZOCOUNT key-name min max

返回介于 min 和 max 之间的成员数量

ZRANK

成员在有序集合里的排名

ZSCORE

ZSCORE key-name member

获取成员的分值

范围型

获取

ZREVRANK

有序集合里成员的排名，分值从大到小

ZREVRANGE

ZREVRANGE key-name start stop[WITHSCORES]

有序集合里给定排名范围的成员成员按照从大到小排列

ZRANGEBYSCORE

ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORE] [LIMIT offset count]

ZREVRANGEBYSCORE

ZREVRANGEBYSCORE key max min [WITHSCORES] [LIMIT offset count]

REV - 代表了有序

删除

ZREMRANGEBYRANK

ZREMRANGEBYRANK key-name min max

移除有序集合中排名介于 min 和 max 之间的所有成员

集合类

交集

ZINTERSTORE

ZINTERSTORE dest-key key-count key [key ....][WEGIHTS weight [weight...]][AGGREGATE SUM|MAX|MIN]

差集

ZUNIONSTORE

根据AGGREGATE 聚合函数 SUM｜MIN｜MAX 决定最后的结果

因为相同的键在不同的集合可能存在不同的值

特点

键

成员

值

分值

类型

整数

双精度浮点数

简单应用

登陆和Cookie缓存

用户信息

访问时长

已浏览商品的数量

所有的商品

最后一次下单浏览的访问时间

购物车

网页缓存

动态生成页面使用模版语言

将可以缓存的页面加入到 redis中

不可缓存的页面直接访问

通过中间件来实现

数据缓存

例如折扣活动，数据库的数量是变化非常快的

创建持续运行的守护进程

通过两个集合实现

调度集合

时间戳

延迟集合

缓存需要每隔多少秒更新一次

如果调度集合达到时间。延迟集合>0 ;进行缓存等于或小于0，删除记录

网页分析

统计网页的浏览次数等

核心概念

事务

命令

基本事务

MULTI

EXEC

其他事务

WATCH

直到执行EXEC之前，如果有其他客户端对被监视的键值进行了替换、更新或删除操作时，在执行EXEC命令的时候，事务将失败并返回一个错误

UNWATCH

在WATCH执行后，MULTI执行前，对连接重置

DISCARD

MULTI执行后，EXEC执行前进行重置

基本事务

事务的执行，从MULTI开始，到EXEC结束

是多条指令一起执行，自上而下执行

可以同时发送多条命令，减少Redis与服务器之间的连接次数

没有回滚操作

存在问题

1 MULTI时，在EXEC命令被调用之前不会执行任何的实际操作

导致用户无法根据读取到的数据做决定

2 无法以一致性的形式读取到数据

3 面对同一对象的二阶提交问题

持久化

快照持久化

方式

BGSAVE

不支持windows

通过 fork 创建一个子进程

父进程同时接收请求

发送SYNC请求时，会先执行BGSAVE

SAVE

产生阻塞

收到关闭或者TERM会执行

案例

save 900 1

在上次保存900秒之后，至少一次写命令成功后，执行save

数据恢复

通过快照和日志对比做恢复

AOF持久化

将被执行的写命令放在AOF文件的末尾

配置选项

always 每一次写入会向硬盘中追加

everysec 每秒钟向硬盘中追加

no 系统自己决定何时同步

问题

AOF文件的大小

重写AOF文件

BGREWRITEAOF

重写或删除旧的AOF文件

配置

auto-aof-rewrite-min-size 最小文件大小

auto-aof-rewrtite-precentage 比上一次增加百分之多少

复制

背景

负载量上升，数据完整性越来越重要

扩展读的请求或者需要写入临时数据的时候

1从服务器接收来自主服务器的初始副本

2客户端向主服务器写入时，从服务器会实时地得到更新

3 客户端也可以向从服务器发送请求

基本配置

主服务器

dir

dbfilename

保证两个路径可写

从服务器

slaveof

开启

SLAVEOF host port

关闭

SLAVEOF no one

主从复制

过程

主服务器

1等待命令

2 执行BGSAVE，并保存BGSAVE之后的写记录

3 向从服务器发送快照文件，并保存BGSAVE之后的写记录

4 把所有缓冲区的写记录发送给从服务器

5每执行一个写命令，向从服务器上发送过去

从服务器

1连接主服务器，发送 SYNC 命令

2 根据配置选项决定新的请求是拒绝还是使用之前的数据

3 丢弃之前的数据，如果存在的话，并将主服务器的快照文件载入

4接收来自主服务器缓冲期的写命令

5接收并执行主服务器的写命令

没有主主复制

最好使用50%～65%的内存，留下用户执行快照和缓存命令

多从服务器时，可以利用已有的快照文件

主从链

背景

多个从服务器造成网络不可用

需要互联网复制

不同的数据中心

适用于

读的重要性要大于写的重要性

读的请求数量远大于写的请求数量

配置

从服务器

appendonly yes

appendsync everysec

验证硬盘写入

过程

1 向主服务器写入之后，在写入唯一的虚构值(unique dummy value)

2 判断虚构值是否存在从服务器来判断写数据是否到达从服务器

检查INFO名称输出结果 aof_pending_bio_fsync

故障处理

验证

redis-check-aof

redis-check-aof --fix file.conf

检验命令，直到第一个错误为止

删除从这个命令开始，后面所有的命令

redis-check-dump

更换主服务器

方法一

1从服务器SAVE保存快照

2新建主服务器

3从服务器把快照发送给主服务器

方法二

从服务器改为主服务器

新建从服务器

非事务流水线

1 同时向Redis发送多条命令

2 此时不再包含MULTI和EXEC命令

日志实现

常见两种日志实现方式

日志到文件，追加方式，每个系统有自己的日志文件

借助syslog服务

syslog-ng

不同的日志文件存储到一台服务器下的多个文件夹下面

基本功能

添加

删除

查询

命名

日志分级

非数据结构常用命令

发布/订阅

命令

发布

PUBLISH

PUBLISH channel message

给定频道发布消息

PSUBSCRIBE

PSUBSCRIBE pattern [pattern...]

订阅与给定模式匹配的所有频道

PUNSUBSCRIBE

退订给定的模式，如果没有给定，退订所有模式

subscribe channel

UNSUBSCRIBE

排序

SORT

使用范围

字符串

列表

集合

有序集合

散列

值排序

用例

SORT source 【BY pattern】 [LIMIT offset count] [GET pattern [GET pattern ...]] [ASC|DESC] [ALPHA] [STORE dest-key]

规则

默认-按数字排序

alpah=True 按字母排序

by = ‘d-*->field’，get='d-*->field' 按照某个字段排序

过期时间

PERSIST

移除过期时间

TTL

查看还有多少秒到期

EXPIRE

指定键多少秒之后过期

EXPIREAT

EXPIREAT key-name timestamp

指定的键设置一个过期的时间戳

PTTL

还有多少毫秒过期

PEXPIRE

设置多少毫秒后过期

PEXPIREAT

毫秒级别过期的时间戳

性能测试程序

redis-benchamrk

可能存在的问题

单个客户端达到50～60%

不使用流水线

其他

每个命令或每组命令使用新的连接

重用已有的连接