# Redis 入门到精通(一)数据类型(1)

# 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 |

| | | | | |